Africa-Press – Senegal. Ce n’est pas parce que la question de la responsabilité humaine dans le réchauffement climatique est désormais close que les climatologues se croisent les bras avec le sentiment du devoir accompli. De nombreux défis des sciences physiques du climat pour comprendre le changement climatique sont devant eux: comment les puits naturels de carbone vont-ils réagir à un réchauffement de plus en plus marqué ? Y a-t-il des points de non-retour dans la fonte des calottes polaires et dans le ralentissement de la circulation mondiale des océans ? À quoi est dû l’accroissement du déséquilibre énergétique de la Terre ? Mais il en est un qui les intrigue plus particulièrement: “La vitesse moyenne des vents sur le globe augmente et diminue, et ils changent de direction dans le temps sans qu’on sache pourquoi “, pose Robert Vautard, directeur de recherche au CNRS, directeur de l’Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL).
Au contraire de l’évolution de la température globale de la planète, désormais bien comprise, le fonctionnement de la circulation générale de l’atmosphère garde une grande part de mystère. On sait que les jet-streams et les “rails des tempêtes”, ces courants rectilignes à 10 km d’altitude, ont remonté un peu vers les Pôles. Mais la météo quotidienne dépend davantage d’ondes et de tourbillons atmosphériques de plus basse altitude, alternant grandes dépressions et anticyclones. Ces tourbillons apportent parfois des conditions extrêmes de température, de pluie ou de sécheresse. “Mais nous ne savons pas comment ils vont évoluer, en fréquence, en intensité, en position géographique “, poursuit Robert Vautard.
En France par exemple, le nombre de dépressions qui se positionnent en été sur le proche Atlantique a doublé depuis 1950, ainsi que le montrent des travaux de l’IPSL publiés en février dans Geophysical Research Letters. “Or, comme le vent généré par ces dépressions tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, elles apportent de plus en plus souvent des vents brûlants venant du Sahara, occasionnant des températures extrêmes, à l’image du record national de 46 °C battu fin juin 2019 vers Nîmes “, constate le climatologue.
Les simulations ne permettent pas de comprendre
Ce phénomène explique pourquoi, en Europe de l’Ouest, les extrêmes de températures augmentent très vite. “Ces évolutions, on ne les comprend pas encore, et les simulations climatiques ne les représentent pas “, avoue Robert Vautard. Des inconnues comme celle-ci, il y en a tout autour du monde, avec des conséquences importantes pour les sociétés. En effet, tant que ces verrous sur l’évolution des structures atmosphériques et des vents ne sont pas levés, de grandes incertitudes persisteront pour décider des mesures d’adaptation au changement climatique. Anticiper des températures à 40 °C ou 50 °C ne demande pas les mêmes efforts, ni les mêmes investissements.
Les raisons de cette incertitude sont connues: les statistiques des vents ont des fluctuations importantes et agissent à une échelle de plusieurs décennies. Les climatologues ne savent donc pas si une évolution des vents sur ces temps longs peut être attribuée au changement climatique ou à ces variations lentes. “Si la tendance observée sur l’augmentation des dépressions en été sur l’Atlantique est due au changement climatique, on peut s’attendre à ce que cela s’accentue, mais si c’est une évolution naturelle, on peut espérer qu’elle s’inverse “, résume Robert Vautard.
Mais les vents recèlent un autre grand mystère: celui de l’évolution de leur vitesse sur les régions terrestres. En 2010, Robert Vautard et son collègue Philippe Ciais, du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE), ont eu l’idée d’exploiter les données de 822 stations de surface situées principalement dans les aéroports en Eurasie et en Amérique du Nord, les données dans les pays du Sud étant lacunaires. L’étude parue le 17 octobre 2010 dans Nature Geoscience révèle que 73 % des stations ont enregistré une baisse de la vitesse des vents de 3,4 mètres par seconde (m/s) en 1978 à 3,15 m/s en 2010. Seuls les anémomètres situés le plus au nord constatent un maintien de la force des vents.
Et cette baisse ne concerne que la surface terrestre, les courants atmosphériques au-dessus de 10 km d’altitude comme le jet-stream ayant au contraire soufflé plus fort. Sur cette période, les vents de mousson en Chine ont décliné selon une pente régulière. La baisse a également été constatée aux Pays-Bas, en République tchèque, en Australie et sur tout le continent nord-américain. Le phénomène est baptisé “accalmie éolienne globale “. “On avançait alors plusieurs raisons à ce déclin des vents en surface: une augmentation de la rugosité du sol, avec l’urbanisation, la croissance des forêts dans de nombreuses régions, le changement climatique qui fait remonter les rails des tempêtes vers les Pôles où la surface émergée est moins grande “, énumère Robert Vautard.
L’urbanisation est mise hors de cause
Sauf qu’en 2019, une équipe internationale composée de chercheurs des universités chinoises de Shenzhen et Nanjing, des universités américaines de Princeton et du Colorado, ainsi que l’École de géographie de Singapour rejoignent le LSCE pour compléter les travaux. Et là, surprise ! Selon l’étude publiée par Nature Climate Change, les vents mesurés par les 822 mêmes stations n’ont cessé de monter en puissance depuis 2010 pour revenir aux 3,4 m/s constatés il y a quarante ans. L’hypothèse de la rugosité de la surface terrestre est donc mise en question. Car cette rugosité n’a pas diminué, au contraire. L’explication des phénomènes décennaux de “l’oscillation décennale du Pacifique”, de “l’oscillation de l’Atlantique Nord ” et de “l’indice de l’Atlantique Nord tropical ” au-dessus des océans revient donc en force. C’est désormais la première explication avancée, même si elle reste incertaine.
Depuis l’été 2023, une équipe menée par Davide Faranda au LSCE s’intéresse de près à l’évolution de tous ces phénomènes, et analyse les tendances des circulations atmosphériques qui conduisent aux phénomènes extrêmes. Cette collecte systématique, en temps quasi réel, sur des évènements qui se produisent autour du globe, pourra permettre, à terme, d’en savoir beaucoup sur les tendances des vents et des tourbillons atmosphériques.
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