La saison des ouragans est-elle pire à cause du changement climatique? Un scientifique explique

L'ouragan Harvey, avec ses précipitations historiques sur le Texas, suivies par une série d'ouragans Irma, Jose et Katia dans le bassin de l'Atlantique Nord en 2017, a depuis longtemps suscité des questions sur tout lien entre les ouragans et le climat.

Pouvons-nous vraiment imputer ces changements climatiques aux récents ouragans? Ou sont-ils simplement une coïncidence de la nature se produisant une fois toutes les quelques décennies, semblable au triple des ouragans Beulah, Chloé et Doria en 1967?

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Répondre à ces questions est au cœur de la recherche actuelle sur les ouragans que les scientifiques de l’atmosphère tentent de comprendre. Certains signes indiquent que les changements climatiques peuvent influer sur les ouragans de différentes manières. Cependant, ces signaux ne sont pas concluants en raison de notre compréhension insuffisante de la manière dont les ouragans interagissent avec l'environnement.

Lien vers la température de l'océan

Tout comme un virus de la grippe se transforme dans différents environnements et devient plus contagieux par temps froid en hiver, les ouragans dépendent de l'environnement pour leur existence et leur déplacement. Dans quelle mesure l'environnement entourant influe sur le développement des ouragans est en effet l'un des sujets les plus étudiés dans la recherche sur les ouragans.

Des preuves du rôle de l’environnement dans le développement des ouragans ont été constatées depuis le début des années 50, mais Kerry Emanuel du MIT a franchi une étape importante dans ses études sur la dynamique des ouragans à la fin des années 80.

Son idée était de considérer les ouragans comme des moteurs thermiques capables d'extraire la chaleur de la surface de l'océan et de l'évacuer dans la haute troposphère. Emanuel a ainsi pu obtenir une expression mathématique montrant comment l'intensité potentielle maximale qu'un ouragan peut atteindre dans un environnement donné dépend de la température de la surface de la mer et de la température au sommet de la troposphère atmosphérique à environ 14 km au-dessus de la mer. Une température de surface de la mer plus chaude entraînerait une intensité plus élevée, selon la formulation d’Emanuel.

Essentiellement, la relation entre Emanuel entre l’intensité d’un ouragan et la température de la surface de la mer détermine la force d’un ouragan pour une condition environnementale donnée. De nombreuses études ont ensuite confirmé l’importance de la température de surface de la mer dans le contrôle de l’intensité maximale de l’ouragan et suggèrent une augmentation de 2 à 3% de la force des ouragans pour 1 degré d’augmentation de la température de surface de la mer dans des conditions favorables.

De ce point de vue, il est donc très tentant d'affirmer que les variations d'intensité des ouragans doivent être liées au climat mondial en raison du rôle vital des températures des océans dans le développement des ouragans. En effet, de nombreuses études sur la climatologie de l'intensité des ouragans considèrent la température de l'océan comme un indicateur clé permettant de détecter la tendance future du changement d'intensité des ouragans.

Le consensus qui se dégage entre ces études est la conclusion selon laquelle les futurs ouragans auront tendance à être plus puissants que ceux du climat actuel, en supposant que la température de la surface de la mer continue sa tendance actuelle au réchauffement.

Regarder les extrêmes pour trouver des indices

Alors que l'on peut s'attendre à une augmentation de l'intensité des ouragans à la suite de la hausse des températures des océans, la manière d'interpréter ce résultat en un ouragan spécifique s'avère très différente.

Pour illustrer de manière intuitive à quel point cela peut être difficile, réfléchissez à la manière dont le changement climatique peut affecter des aspects de notre climat, tels que la variation quotidienne de la température.

Par exemple, un réchauffement futur de la température de l'air de 0,5 degré au cours des 10 prochaines années serait en grande partie masqué par toute variation de la température quotidienne, comprise dans l'intervalle de 10 degrés entre le jour et la nuit. En ce sens, il serait hâtif de conclure que l'intensité élevée de l'ouragan Harvey ou d'Irma est causée par les changements climatiques, tout simplement parce que les fluctuations des conditions météorologiques locales pourraient contribuer beaucoup plus que les signaux des changements climatiques.

En plus des fluctuations d'intensité quotidiennes dues aux conditions environnementales locales, les ouragans peuvent également posséder des comportements chaotiques qui entraînent une forte variation de leur intensité. Une étude récente a montré que les variations internes de l'intensité des ouragans pourraient atteindre 10 à 18 milles à l'heure, ce qui est supérieur à ce qui serait induit par le changement climatique.

D'un autre côté, il ne faut pas nier naïvement aucune revendication selon laquelle les effets extrêmes de l'ouragan Harvey ou d'Irma sont des symptômes des changements climatiques.

Certaines recherches ont indiqué que le changement du climat mondial pourrait entraîner un changement de comportement des courants de jets en Amérique du Nord. Les inondations liées à Harvey étaient inhabituelles en partie parce que la tempête avait calé au Texas beaucoup plus longtemps que tout autre ouragan. Ainsi, bien que nos connaissances actuelles ne nous permettent pas de relier l’intensité de Harvey à des changements climatiques spécifiques, l’anomalie de Harvey qui stagne pendant une longue période au-dessus de la terre pourrait être une manifestation du changement de la circulation mondiale dans un climat plus chaud.

De même, l'émergence de trois ouragans dans le bassin atlantique en septembre 2017 pourrait être un autre signe potentiel des conditions plus favorables pour la formation d'ouragans résultant du changement climatique.

Du point de vue climatologique, ce sont la fréquence et la magnitude de ces extrêmes anormaux, tels que la période prolongée sur les terres de l'ouragan Harvey ou l'intensité extrême de l'ouragan Irma, qui intéressent souvent les chercheurs. En effet, ces extrêmes sont des signaux de changements climatiques qui peuvent être distingués des variations quotidiennes.

Limites de notre compréhension

Outre l'impact direct du climat sur l'intensité des ouragans, le changement de trajectoire des ouragans dans le climat futur est une autre influence envisageable du climat.

En principe, une modification des modèles de circulation de l'air dans le monde pourrait influer sur les flux de direction qui guident le mouvement des ouragans, un peu comme une feuille emportée par une rivière. En tant que tels, les variations de la circulation mondiale associées au changement climatique pourraient introduire un autre degré de variabilité des impacts des ouragans que nous devons prendre en compte.

Une étude climatologique récente dirigée par James Kossin à l'Université du Wisconsin a suggéré un déplacement poleward de l'emplacement de l'intensité maximale de l'ouragan dans un climat en réchauffement. Mais contrairement au lien entre l'intensité de l'ouragan et l'environnement ambiant, le lien entre le changement de la circulation mondiale et le mouvement de l'ouragan est beaucoup plus difficile à quantifier à l'heure actuelle.

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Bien que la recherche sur les ouragans nous donne une bonne idée de la façon dont les ouragans changeraient dans un climat plus chaud, mesurer ce changement et, en particulier, lier une caractéristique unique d'un ouragan spécifique au changement climatique dépasse le niveau de confiance actuel.

En réalité, plusieurs autres facteurs pourraient fortement interférer avec le développement des ouragans, tels que le changement de la température atmosphérique en hauteur. Ces facteurs affectent directement l'interaction des ouragans avec l'environnement. Celles-ci sont toutefois très difficiles à quantifier dans le contexte du changement climatique en raison des différences d’échelles de temps entre le développement des ouragans - mesuré de l’ordre des jours et des semaines - et le changement climatique, qui se produit sur plusieurs décennies.

Du point de vue des scientifiques, le manque de compréhension des impacts du climat sur les ouragans est décevant, voire irritant. Par ailleurs, ces incertitudes continuent de nous motiver à rechercher tout lien possible entre les ouragans - y compris leur intensité, leur fréquence, leur heure de formation et leur emplacement - et le climat. Une meilleure compréhension de la relation ouragan-climat est nécessaire car, à terme, cette connaissance peut aider à servir la société.

Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation de Chanh Kieu. Lisez l'article original ici.