Cette photographie montre une vue rapprochée d'un nuage de pyrocumulonimbus en développement au-dessus de l'incendie de l'Oregon Gulch, partie de l'incendie du complexe Beaver, prise d'un F-15C le 31 juillet 2014. James Haseltine, Garde nationale aérienne de l'Oregon Il y a peu de choses plus inquiétantes qu'un nuage d'orage imminent. Ajoutez un feu de forêt au mélange, et le résultat peut être une énorme tempête de fumée épaisse, braises fumantes et air surchauffé.
Les orages alimentés par le feu sont des systèmes météorologiques naturels qui se déclenchent parfois à cause de la fumée et de la chaleur provenant d'incendies de forêt intenses. Ces tempêtes extrêmes, appelé pyrocumulonimbus (pyroCb), se produisent rarement, mais quand ils le font, ils peuvent conduire à des résultats tragiques.
Les feux de forêt dégagent une chaleur intense, forçant de grandes quantités de fumée et d'air chaud à s'élever. Au fur et à mesure que le mélange se déplace plus haut dans la troposphère - la couche la plus basse de l'atmosphère terrestre - il se refroidit et se dilate à mesure que la pression atmosphérique baisse. L'humidité de l'air se condense rapidement, formant de gros nuages gonflés appelés nuages pyrocumulus.
Lorsque les conditions atmosphériques sont parfaites, y compris une température chaude, couche d'air sec près du sol et un refroidisseur, couche plus humide au-dessus - l'atmosphère peut devenir instable par convection. L'air de plus en plus turbulent met des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace dans les nuages de pyrocumulus sur une trajectoire de collision, l'accumulation d'une charge électrique et la transformation du système en une énorme tête de tonnerre.
Les pyroCbs en plein essor, qui produisent rarement de la pluie au sol même s'il s'agit d'orages, peut même s'élever hors de la troposphère et s'étendre dans la stratosphère à 10 milles/kilomètres au-dessus de la surface.
Un énorme nuage de pyrocumulonimbus s'est formé au-dessus de la forêt nationale d'Angeles en 2012 lors d'un incendie dans le canyon Azusa. JeremyaGreene/Wikimedia Commons/(CC BY-SA 4.0)
Sans surprise, les pyroCbs peuvent être incroyablement dangereux. Le 7 février 2009, le jour d'incendies le plus dévastateur de l'histoire de l'Australie a engendré au moins trois pyroCbs qui ont transporté des braises à 30 kilomètres de leur source et ont déclenché des éclairs qui ont allumé des incendies supplémentaires à 100 kilomètres. Connu sous le nom de feux de brousse du samedi noir, ces incendies ont collectivement brûlé 1, 737 milles carrés (4, 500 kilomètres carrés) et a fait 173 morts.
Un pyroCb qui s'est formé lors de l'incendie de Carr près de Redding, La Californie en 2018 a eu des vents si forts qu'elle a créé un vortex de feu de la force d'une tornade, et un pyroCb à Canberra, Australie, en 2003 était si extrême qu'elle a libéré un torrent de grêle noire et a rendu le ciel diurne aussi sombre que la nuit.
Heureusement, ces événements sont encore relativement rares, bien que des recherches australiennes menées en 2019 suggèrent que le changement climatique pourrait y rendre les conditions plus favorables à la formation de pyroCbs à l'avenir.
Nick Nauslar, qui prévoit la météo des incendies pour le service météorologique national de la National Oceanic and Atmospheric Administration, a déclaré qu'environ 25 à 50 événements pyroCb se produisent chaque année dans le monde. Il a déclaré que prédire exactement quand les tempêtes se produiront reste un défi pour les scientifiques.
"Ils sont encore très difficiles à prévoir, " a déclaré Nauslar. Même si les scientifiques peuvent vérifier les conditions météorologiques avant un incendie, ils ne peuvent pas décrire exactement comment un incendie de forêt affectera la basse atmosphère et modifiera les conditions météorologiques. L'effort pour étudier les pyroCbs "est encore si jeune et il y a encore tant à apprendre, " a déclaré Nauslar.
Cette image en couleur naturelle recueillie par le spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) montre un nuage de pyrocumulonimbus en éruption d'un incendie en 2014 au nord de Buffalo Lake en Alberta, Canada. Nasa
Une signature majeure des pyroCbs est leur impact sur la stratosphère. Mais jusqu'à récemment, les scientifiques ne pensaient pas que les incendies de forêt pouvaient injecter de la suie, aérosols et composés organiques dans l'atmosphère.
L'"idée qu'une tempête de feu pourrait agir comme un volcan et injecter de la matière dans la stratosphère était complètement inconnue, " a déclaré Mike Fromm, un météorologue au U.S. Naval Research Laboratory à Washington, D.C. Fromm étudie les pyroCb depuis la fin des années 1990 à l'aide d'instruments satellites.
Les particules de fumée des pyroCbs peuvent rester dans l'atmosphère pendant des jours voire des semaines et, dans des cas extrêmes, mois. La fumée d'un pyroCb massif au Canada en 2017 est restée en suspension dans la haute stratosphère pendant huit mois, selon une étude récente dans la revue Science dans laquelle les chercheurs ont considéré les particules de pyroCb comme un proxy pour étudier les effets climatiques et atmosphériques potentiels des panaches de fumée provenant d'explosions nucléaires.
Les PyroCbs ne provoqueront pas de sitôt un hiver nucléaire, mais Fromm a déclaré à Science News qu'une question ouverte sur les panaches de pyroCb est de savoir s'ils pourraient endommager l'ozone dans la stratosphère. "Nous essayons toujours de comprendre, de quantifier et de calculer [si] il y a, En réalité, un impact climatique de ces panaches, " Fromm a dit à Eos.
Cette histoire est apparue à l'origine sur Eos.org et est republié ici dans le cadre de Covering Climate Now, une collaboration journalistique mondiale pour renforcer la couverture de l'histoire du climat.
Maintenant c'est fouLes nuages de Pyrocumulus peuvent également se former après des éruptions volcaniques massives. Lors de l'éruption sans précédent du Kīlauea en 2018, des nuages de pyrocumulonimbus - avec des éclairs - se sont formés au-dessus de la fissure 8 à Leilani Estates sur l'île d'Hawai'i.
