L`année 2015 marquée par un retour en force d`El Niño

 L’année 2015 marquée par un retour en
force d’El Niño
MONTRÉAL ‐ Mardi, 8 septembre 2015 Question : Qu’est‐ce qu’El Niño ? ................................................................................................... 2 Question : Que se passe‐t‐il lorsqu’un épisode El Niño survient ? ................................................. 4 Question: Quelle est la situation actuelle et prochaine concernant El Niño ? ............................... 6 Question: El Niño aura‐t‐il des impacts au Québec ? ...................................................................... 8 Question : Quelles sont les implications du réchauffement global pour El Niño ? ....................... 10 Qu’ont en commun Bruce Lee, Godzilla et supercalifragilisticexpidélilicieux (le célèbre mot de Mary Poppins) ? Bien sûr, ils ont été vus ou entendus au cinéma. Mais chacun sert aussi de surnom à l’épisode El Niño s’étant mis en place dans le Pacifique cet été et ayant de bonnes chances de perdurer au moins jusqu’au printemps 2016. El Niño constitue un phénomène climatique naturel ayant des impacts à l’échelle du globe, et les surnoms choisis découlent de l’appréhension que cette fois‐ci, il pourrait être très fort. Mais qu’est‐ce qu’El Niño au juste ? Pourquoi ce phénomène récurrent attire‐t‐il autant l’attention, y compris celle de Plume qui chante que « c’est la faute à El Niño » ? Y a‐t‐il un lien avec les changements climatiques ? C’est ce que la série de questions/réponses de cette capsule vous propose de découvrir. Question : Qu’est‐ce qu’El Niño ?
Réponse : Le phénomène El Niño correspond à la phase chaude d’un cycle irrégulier nommé ENSO (acronyme pour l’appellation multilingue El Niño / Southern Oscillation). Ce cycle correspond à des changements dans plusieurs variables du système atmosphère‐océan dans le Pacifique équatorial, comme la température de surface de la mer, les précipitations et le régime des vents. Une convention existe pour déterminer les phases selon la température moyenne des eaux de surface dans la zone délimitée par les parallèles 5°S et 5°N ainsi que par les méridiens 170°O et 120°O (cette zone se trouve plus ou moins au centre du Pacifique et est techniquement nommée Nino3.4). Des eaux de surface d’au moins 0.5°C plus chaudes que la normale (c’est‐à‐dire que la moyenne sur 30 ans) correspondent à des conditions El Niño, des eaux d’au moins 0.5°C plus froides que la normale à des conditions La Niña, alors qu’entre les deux cas, on parle de conditions neutres (ou La Nada). Techniquement, on qualifie un épisode d'El Niño ou de La Niña lorsque le seuil correspondant (±0.5°C) est dépassé pendant au moins cinq mois consécutifs, et pour chaque mois, on considère en fait les températures moyennes de trois mois (par exemple, on associe à mars 2005 les températures de février à avril 2005). L’origine de l’appellation El Niño est intéressante et remonte au moins jusqu’au 19e siècle. En effet, à cette époque, des marins péruviens nommaient ainsi un courant chaud survenant occasionnellement au large des côtes de l’Équateur et du Pérou. Ce courant était souvent plus marqué vers la fête de Noël, ce qui aurait conduit à le nommer El Niño, signifiant « l’Enfant Jésus » en espagnol. Les appellations La Niña (El Niño accordé au féminin) et La Nada (signifiant « rien de rien », toujours en espagnol) ont par la suite été ajoutées dans la description du cycle ENSO par simple contraste de sens avec El Niño, mais sans lien direct avec une quelconque fête. Afin de mettre en contexte historique la phase actuelle de ENSO, la Figure 1 montre l’évolution de la température des eaux de surface dans la zone Nino3.4 durant les 65 dernières années. On peut y repérer plusieurs épisodes El Niño (au moins 5 mois consécutifs au‐dessus du trait pointillé rouge), dont celui de 1997‐1998, qui avait été abondamment discuté au Québec, ainsi que plusieurs épisodes La Niña (au moins 5 mois consécutifs sous le trait pointillé bleu). On voit aussi que depuis 1950 les anomalies froides et chaudes se partagent la scène. Or, il serait erroné d’interpréter cela comme une absence de réchauffement à long terme, car la normale soustraite des températures pour obtenir les anomalies évolue dans le temps. Par exemple, les anomalies pour 1953 sont basées sur la moyenne sur 1936‐1965, alors que les anomalies pour 1998 le sont sur celle de 1981‐2010. Les anomalies correspondent donc aux fluctuations autour de la tendance de fond. Figure 1 : Évolution mensuelle de l’anomalie de température dans la zone Nino3.4 (détail technique : la valeur affichée chaque mois, par exemple mars 2005, représente la moyenne sur trois mois, soit de février à avril 2005). Les couleurs de la courbe sont utilisées pour distinguer les mois plus chauds que la normale (orange) et des mois plus froids (bleu pâle). Les mois chauds dépassant le trait pointillé rouge correspondent à El Niño. Source de l’image : Climate Prediction Center, National Oceanic and Atmospheric Administration, États‐Unis. (http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/lanina/enso_evolution‐status‐
fcsts‐web.pdf) Question : Que se passe‐t‐il lorsqu’un épisode El Niño survient ?
Réponse : Les épisodes El Niño apparaissent sous diverses formes, variant en amplitude, en patron spatial, en durée, etc. Conséquemment, il existe plusieurs versions de la définition même des phases de ENSO. Certains chercheurs classent les épisodes El Niño en diverses catégories, selon par exemple que les eaux les plus chaudes prennent place dans le Pacifique central ou dans le Pacifique oriental. Quant à eux, les mécanismes physiques qui régissent le passage d’une phase à l’autre sont très complexes, et il est difficile d’identifier le point de départ du cycle ENSO (c’est comme la poule et l’œuf : qui vient avant qui ?). Mais tout de même, il y a certaines variables clés de l’engrenage menant à un épisode El Niño, tel qu’illustré par la Figure 2 décrite ci‐après. Figure 2 : Schéma idéalisé montrant les conditions atmosphériques et océaniques de la région du Pacifique tropical et leurs interactions dans des conditions normales et d'El Niño. (a) Moyenne des conditions climatiques dans le Pacifique tropical, indiquant les températures de surface de la mer (TSM), la surface du stress du vent et circulation de Walker associé, les positions moyennes de la convection, de l’advection d’eau froide (upwelling) et de la thermocline. (b) Les conditions typiques lors d'un événement El Niño. Les TSM sont anormalement chaudes dans l'est ; la convection se déplace dans le Pacifique central ; les alizés s’affaiblissent dans l'est et la circulation de Walker est perturbée ; la thermocline s’aplatit et la remontée est réduite. Source de l’image et de sa description : 5e rapport du GIEC (2013), Figure 14.12. Dans des conditions neutres (voir Figure 2a), les alizés, soit les vents de surface à l’équateur, soufflent majoritairement de l’est vers l’ouest, empilant littéralement la couche d’eau de surface (chauffée par le soleil) du côté de la Papouasie‐Nouvelle‐Guinée. Au large de l’Équateur et du Pérou, la perte en eau est compensée par une remontée des eaux profondes plus froides (phénomène d’upwelling). Ces eaux étant riches en nutriments, elles favorisent le développement du plancton, et le poisson est alors abondant. Or, il arrive que les alizés faiblissent ou même inversent leur direction dominante, poussant ainsi moins fortement les eaux chaudes du Pacifique oriental et central vers l’ouest et bloquant l’upwelling (voir Figure 2b, correspondant à des conditions El Niño). Les pluies les plus abondantes, situées au‐dessus du Pacifique occidental en conditions neutres, accompagnent alors les eaux chaudes de surface vers le centre de l’océan. Enfin, ces perturbations initiales déclenchent des rétroactions atmosphériques et océaniques ayant un effet amplificateur, mais à plus long terme, d’autres rétroactions finissent par prendre le dessus et ramènent le système vers la phase neutre de ENSO. Ces rétroactions de long terme peuvent même conduire à un épisode La Niña. Par exemple, la phase chaude de 1997‐1998 avait presqu’immédiatement été suivie d’une longue phase froide (1998‐2001). De tels changements dans les circulations atmosphérique et océanique impliquent d’immenses quantités d’énergie, et se répercutent bien au‐delà du Pacifique équatorial. Ce point sera discuté plus loin, mais déjà, on imagine facilement les conséquences d’El Niño pour les pêcheries au large des Îles Galápagos, de l’Équateur et du Pérou, ainsi que pour les espèces animales dépendantes du poisson. Aussi, le déplacement des pluies abondantes mène souvent à des sécheresses ainsi qu’à d’importants feux de forêt en Australie et en Indonésie. Question: Quelle est la situation actuelle et prochaine concernant El Niño ?
Réponse : Les températures des eaux de surface de la zone Nino3.4 ayant dépassé les normales d’au moins 0.5°C pour chacun des cinq mois consécutifs allant de mars à juillet 2015, les grandes agences météorologiques surveillant la situation dans le Pacifique équatorial, telles l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et la "National Oceanic and Atmospheric Administration" (NOAA, aux États‐Unis), ont officialisé au début de septembre l’entrée de la planète dans un épisode El Niño. Il fallait attendre l’analyse des données du mois d’août, car n’oublions pas que c’est la moyenne de juin à août qui compte pour juillet. Les anomalies ont été de +0.5°C en mars, +0.7°C en avril, +0.9°C en mai, +1.0°C en juin et +1.2°C en juillet. La Figure 3 montre le patron spatial des anomalies de température océanique durant la semaine du 26 août 2015, avec un El Niño bien reconnaissable dans la bande du Pacifique équatorial. Par ailleurs, les patrons de précipitations et de couverts nuageux de cette région durant les derniers mois ont été ceux généralement associés au déclenchement d’impacts notables à l’échelle globale. Figure 3 : Anomalies de température des eaux de surface à travers les océans pour la semaine de 26 août dernier. Les valeurs correspondent à la différence entre les valeurs de 2015 et la moyenne sur 1971‐2000 durant la même semaine. Source de l’image : https://www.ncdc.noaa.gov/teleconnections/enso/indicators/sea‐temp‐anom.php (NOAA). Pour une mise à jour de la situation par rapport à ENSO, consulter : http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_advisory/index.shtml Maintenant que les paris sur le retour ou non d’El Niño ont été résolus, météorologues et climatologues spéculent sur les caractéristiques de son évolution, grâce à des modèles de calcul dynamiques et statistiques. Quelle sera sa force à son pic d’intensité thermique ? Quand atteindra‐t‐il ce pic ? Quelle sera la durée de l’épisode ? Sera‐t‐il suivi de conditions neutres ou si ENSO plongera par la suite directement dans sa phase La Niña ? Selon l’OMM, l’actuel El Niño peut d’ores et déjà être qualifié de fort, et la majorité des modèles et des avis d’experts indiquent qu’il se renforcira davantage d’ici la fin de l’année. Des chercheurs de la NOAA ont même avancé que le pic dans l’anomalie de température de la zone Nino3.4 pourrait atteindre +2°C, ce qui classerait l’actuel El Niño parmi les plus forts épisodes à avoir été observés. La NOAA estime par ailleurs à plus de 90 % les chances pour qu’ENSO soit encore dans sa phase chaude en janvier 2016, et à 70 % pour avril 2016. Bien qu’il soit clair que toute l’eau chaude accumulée du côté sud‐américain du Pacifique équatorial ne disparaîtra pas d’un coup, il convient de ne pas interpréter comme des certitudes les fortes probabilités annoncées par les agences météorologiques (on oublie trop souvent que 90 %, ce n’est pas 100 % !) Idem pour la force escomptée de ce « Godzilla ». Cet appel à la prudence est, entre autres, appuyé par la situation au printemps 2014, lorsque des chercheurs avaient vu, dans les conditions océaniques, une similitude avec celles ayant précédé le El Niño de 1997‐1998. On avait alors associé de fortes probabilités à l’éventualité de son retour vers la fin de 2014, mais cela ne s’était pas concrétisé. Une autre façon de voir les choses consiste peut‐être à dire que le El Niño entrevu en 2014 est bel et bien arrivé…mais avec un an de retard ! Enfin, il est raisonnable d’affirmer que les climatologues disposent d’une bonne compréhension du phénomène El Niño et peuvent, du moins pour les épisodes récents, bien comprendre les engrenages thermiques et dynamiques après coup. Mais en ce qui concerne les prévisions, il y a certes eu des progrès, mais la nature chaotique du système climatique permet à El Niño de conserver la majeure partie de son mystère… Question: El Niño aura‐t‐il des impacts au Québec ?
Réponse : Tel que mentionné précédemment, les effets du cycle ENSO se font sentir bien au‐delà du Pacifique équatorial. En fait, ENSO est le mode dominant de la variabilité naturelle des températures de l’air en surface, pour de nombreuses régions en particulier ainsi que pour la moyenne globale. La variabilité naturelle correspond aux fluctuations, d’une année à l’autre, autour du réchauffement de fond lié surtout aux émissions humaines de gaz à effet de serre. Les années El Niño sont en général plus chaudes à l’échelle globale (et inversement pour La Niña). Il faut aussi savoir que chaque épisode El Niño est unique, avec ses influences propres sur les patrons météorologiques de la planète. Cependant, El Niño a tendance à affecter de façon « privilégiée » certaines régions. De manière générale, on appelle « téléconnection » le lien entre d’une part, la zone de définition d’un phénomène oscillatoire (par exemple la zone Nino3.4) et d’autre part, une zone lointaine dans laquelle le climat est corrélé à cette oscillation. De telles téléconnections sont surtout comprises de façon statistique, si bien que pour un épisode El Niño donné, les impacts déduits des observations du passé ont de bonnes chances de se reproduire, mais sans être garantis. Ceci étant dit, le Québec est‐il ou non téléconnecté au Pacifique équatorial lorsque ENSO est dans sa phase chaude ? Malheureusement, il n’est pas si simple de répondre à cette question. En fait, il existe un certain nombre de cartes produites par des agences scientifiques et identifiant les téléconnections d’El Niño; certaines d’entre elles indiquent que l’Est du Québec et les Provinces de l’Atlantique connaissent des hivers plus chauds lorsqu’il y a un El Niño, alors que d’autres n’indiquent rien de tel. Ces cartes diffèrent parce que différentes méthodologies sont utilisées (années de comparaison, définition exacte des phases de ENSO, variables, données d’observation, seuils de corrélation pour la classification, etc.). Cependant, elles ont en commun de fortement simplifier les choses, en classant les régions en deux catégories seulement (avec ou sans téléconnection), alors que les régions devraient plutôt être classées suivant un continuum. Pour la présente capsule, il a été décidé de ne pas référer à de telles cartes. Enfin, il est raisonnable de considérer que le Québec est influencé par El Niño, mais sans constituer l’une des régions du monde où cette influence est la plus marquée. L’ouest du Canada est généralement considéré comme étant plus marqué par ENSO que le Québec ne l’est, avec des hivers plus chauds lors d’un El Niño. Le sud‐est des États‐Unis connaît, quant à lui, souvent des hivers plus frais et plus humides durant la phase chaude de ENSO. Au Québec, l’annonce d’un nouvel El Niño potentiellement fort suscite des interrogations quant à la possibilité d’un nouvel épisode de pluie verglaçante. Cette association a pris place dans l’imaginaire populaire parce que la crise du verglas de janvier 1998 s’était produite pendant l’épisode El Niño le plus fort ayant été enregistré à ce jour. Dans les faits cependant, aucun lien de causalité et même aucune corrélation statistique n’ont été démontrés entre les deux phénomènes. De plus, de nombreux épisodes de pluie verglaçante ayant eu d’importantes conséquences au Québec se sont produits durant des années neutres (1961) ou La Niña (1974). L’étude des liens entre les différentes phases de ENSO et les événements extrêmes de verglas fait encore l’objet de recherches, et l’état actuel des connaissances ne permet pas de conclure à l’existence d’une téléconnection. En dehors du Québec, une situation intéressante dans le contexte actuel est celle de la Californie. En effet, la Californie est aux prises avec de graves sécheresses depuis quelques années. Or, cet État a historiquement eu plus de chance de connaître un hiver très pluvieux en présence d’El Niño. Même si cette association n’est basée que sur un petit nombre d’épisodes, elle fait rêver nombre de gestionnaires des ressources en eau et d’agriculteurs, à qui des précipitations abondantes pourraient amener un certain répit. Par contre, même si la chance (accrue par El Niño) leur souriait cette année, le problème ne serait probablement pas réglé pour de bon, puisque les bas niveaux d’eau de la Californie ne proviennent pas seulement d’un déficit de précipitations, mais aussi d’une demande souvent qualifiée d’excessive. Enfin, des pluies plus abondantes pourraient en partie survenir sous forme d’événements extrêmes, causant des inondations et des glissements de terrain. Mais il y a fort à parier que les Californiens souhaitent tout de même plus de pluie… Question : Quelles sont les implications du réchauffement global pour El Niño ?
Réponse : Il est difficile de connaître l’influence du réchauffement global sur El Niño. La première raison est que le phénomène est observé avec des données jugées suffisantes et assez précises seulement depuis le milieu du 20e siècle. Durant ce temps, il n’y a eu qu’une quinzaine d’épisodes, et le réchauffement a été modeste par rapport à ce qu’il sera durant le 21e siècle. La deuxième raison est que les modèles numériques du climat comportent certaines limites quant à la reproduction des caractéristiques d’El Niño. Néanmoins, considérant qu’El Niño émerge à l’intérieur d’un système climatique globalisé, il est raisonnable de considérer que tout changement à l’état de base du système fera émerger El Niño autrement. Les résultats scientifiques les plus récents indiquent que les épisodes El Niño impliquant des précipitations extrêmes au large du Pérou et de l’Équateur (comme ceux de 1982‐
1983 et 1997‐1998) pourraient se produire environ deux fois plus fréquemment, passant d’un épisode aux 28 ans lors du 20e siècle à une fréquence plausible d’un épisode aux 16 ans durant le 21e siècle. Aussi, ENSO a toutes les chances de demeurer le mode dominant de variabilité naturelle durant le 21e siècle. Quant aux téléconnections, leur physique étant moins bien cernée que celle du phénomène de base lui‐même (dans le Pacifique équatorial), on peut dire que les considérations actuelles sont de nature plutôt spéculative. Ainsi, avec le temps qui passe, El Niño continue de dévoiler certains secrets, mais son comportement futur demeure empli de mystère, autant s’il s’agit de le prévoir avec précision à court terme que de le cerner de manière statistique à long terme. Ceci, de concert avec la force et les grandes distances de ses conséquences, rend ce phénomène fascinant. Enfin, sans tomber dans le catastrophisme, il est prudent de réagir à l’imprévisibilité d’El Niño en s’assurant continuellement que nos infrastructures sont adaptées à la possibilité d’événements météorologiques extrêmes tel le verglas. Une bonne résilience climatique éviterait d’avoir à se plaindre que « c’est la faute à El Niño » ! Pour en savoir plus. Veuillez noter que la plupart des sites sont en anglais. Accès à de nombreux sites : http://www.elnino.noaa.gov/sites.html#faq État actuel de l’index El Niño : http://www.esrl.noaa.gov/psd/enso/mei/ État actuel de l'anomalie spatiale (animation) : http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_update/sstanim.shtml Prévisions El Niño : http://iri.columbia.edu/our‐
expertise/climate/forecasts/enso/current/?enso_tab=enso‐sst_table Définition en français : www.ec.gc.ca/meteo‐weather/default.asp?lang=Fr&n=1C524B98‐1 Prévisions saisonnières : https://weather.gc.ca/saisons/prob_e.html http://iri.columbia.edu/our‐expertise/climate/forecasts/seasonal‐climate‐forecasts/ Impacts sur les pêches : http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/report/el‐nino‐report.html