L’amplification arctique à l’origine d’un assèchement des latitudes moyennes ?

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La région arctique se réchauffe 2 à 3 fois plus rapidement que le reste du globe. On parle d’amplification polaire. En conséquence, le gradient thermique entre le pôle nord et les tropiques tend à s’affaiblir – du moins dans la basse atmosphère. Or, selon une nouvelle étude dirigée par des scientifiques de l’université du Wyoming (États-Unis), cette évolution provoquerait une accentuation des épisodes de sécheresse aux moyennes latitudes.

Le flux d’ouest des latitudes tempérées et les dépressions qui le caractérisent dépendent du différentiel thermique entre le pôle et les tropiques. Dans le contexte de l’amplification arctique, une hypothèse avancée est que la réduction de ce gradient conduit à affaiblir le courant d’ouest et les perturbations météorologiques s’y développant. Ainsi, en moyenne, moins de précipitations seraient délivrées à ces latitudes.

gradient thermique arctique tropique
Tendance du gradient thermique latitudinale de l’hémisphère boréal sur le XXe siècle. Plus la valeur est négative, plus il est marqué. Crédits : C. Rouston & al. 2019.

La pertinence de l’hypothèse est toutefois sujette à controverses dans la communauté scientifique et ne fait donc pas – encore ? – l’objet d’un consensus. En effet, la présence d’une importante variabilité naturelle à l’échelle multi-décennale rend la détection et l’attribution d’un éventuel signal dans les observations ardues. De plus, d’autres mécanismes pourraient venir compenser cet effet.

Afin de faire progresser notre compréhension sur la question, une équipe de chercheurs a étudié comment les caractéristiques hydrologiques des moyennes latitudes (30°N – 50°N) ont changé dans le passé lorsque le gradient latitudinale était affaibli. Les résultats ont été publiés dans un papier paru le 27 mars dans la revue Nature.

Sur la base de reconstructions paléo-climatiques et de modèles numériques, les auteurs ont analysé 3 périodes distinctes. Les dernières 100, 2000 et 10 000 années. De cette manière, les conditions actuelles peuvent être replacées dans une perspective plus large.

Réduction du gradient thermique et assèchement des moyennes latitudes

En arctique, la période qui a connu les températures les plus élevées sur les derniers 10 000 ans se situe entre le début et le milieu de l’holocène, ceci en lien avec un ensoleillement significativement plus important. Les observations révèlent qu’à ce moment, le gradient de température pôle-tropique était au plus bas. En outre, elles montrent aussi qu’il s’est associé à des conditions plus sèches aux moyennes latitudes.

gradient thermique
Tendances du gradient thermique entre hautes et basses latitudes (f), du gradient d’insolation (g) et des précipitations sur la bande de latitudes 30°N – 50°N (h) sur les 10 000 dernières années. Différents indicateurs sont utilisés dans (f). Crédits : C. Routson & al. 2019.

Les modèles utilisés confirment ces éléments de preuves. Pour la première moitié de l’holocène, ils simulent un courant-jet et un rail des dépressions moins marqués, conduisant à une réduction moyenne des pluies – moussons exclues -, en particulier en saison chaude. À l’inverse, lorsque l’ensoleillement boréal diminue et que le différentiel thermique avec les tropiques s’accentue, les conditions deviennent plus humides.

Une comparaison pertinente ?

Les résultats présentés s’opposent à certaines études antérieures, lesquelles suggéraient au contraire un renforcement du flux d’ouest. En effet, les proxys et modélisations pris en compte dans le présent papier ne soutiennent pas cette vision. Cependant, il reste des incertitudes et des hypothèses alternatives existent au sujet de l’assèchement observé au début de l’holocène.

Par ailleurs, la réduction du gradient thermique à cette période est la conséquence d’un forçage orbital. La pertinence de la comparaison avec l’évolution actuelle reste à démontrer. Le forçage par les gaz à effet de serre ayant une structure et une amplitude globales différentes.

Néanmoins, l’abstract de l’étude précise que « si les schémas observés pendant l’Holocène tiennent pour le réchauffement anthropique actuel, le gradient thermique latitudinal plus faible conduira à une réduction considérable des ressources en eau aux latitudes moyennes ». Autrement dit, un terrain favorable à des épisodes de sécheresses plus fréquents et intenses.

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