Une nouvelle étude montre une corrélation entre la fin des cycles solaires et un passage des conditions El Nino à La Nina dans l'océan Pacifique, suggérant que la variabilité solaire peut conduire à la variabilité saisonnière du temps sur Terre.

Si le lien décrit dans le journal Sciences de la Terre et de l'Espace tient le coup, cela pourrait améliorer considérablement la prévisibilité des plus grands événements El Niño et La Niña, qui ont un certain nombre d'effets climatiques saisonniers sur les terres. Par exemple, le sud des États-Unis a tendance à être plus chaud et plus sec pendant une La Nina, tandis que le nord des États-Unis a tendance à être plus froid et plus humide.

"L'énergie du Soleil est le principal moteur de l'ensemble de notre système Terre et rend la vie possible sur Terre, " a déclaré Scott McIntosh, un scientifique du Centre national de recherche atmosphérique (NCAR) et co-auteur de l'article. "Toutefois, la communauté scientifique n'a pas été claire sur le rôle que joue la variabilité solaire dans l'influence des événements météorologiques et climatiques ici sur Terre. Cette étude montre qu'il y a des raisons de croire que c'est absolument le cas et pourquoi la connexion a peut-être été manquée dans le passé."

L'étude a été dirigée par Robert Leamon de l'Université du comté de Maryland-Baltimore, et il est également co-écrit par Daniel Marsh au NCAR. La recherche a été financée par la National Science Foundation, qui est le sponsor de NCAR, et le programme Vivre avec une étoile de la NASA.

Application d'une nouvelle horloge solaire

L'apparition (et la disparition) de taches sur le Soleil - les signes visibles de l'extérieur de la variabilité solaire - ont été observées par les humains depuis des centaines d'années. L'augmentation et la diminution du nombre de taches solaires se déroulent sur des cycles d'environ 11 ans, mais ces cycles n'ont pas de début et de fin distincts. Ce flou dans la longueur d'un cycle particulier a rendu difficile pour les scientifiques de faire correspondre le cycle de 11 ans avec les changements qui se produisent sur Terre.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs s'appuient sur une "horloge" de 22 ans plus précise pour l'activité solaire dérivée du cycle de polarité magnétique du Soleil, qu'ils ont décrit comme une alternative plus régulière au cycle solaire de 11 ans dans plusieurs études complémentaires publiées récemment dans des revues à comité de lecture.

Le cycle de 22 ans commence lorsque des bandes magnétiques de charge opposée qui enveloppent le Soleil apparaissent près des latitudes polaires de l'étoile, selon leurs études récentes. Au fil du cycle, ces bandes migrent vers l'équateur, provoquant l'apparition de taches solaires lorsqu'elles traversent les latitudes moyennes. Le cycle se termine lorsque les bandes se rencontrent au milieu, s'annihilant mutuellement dans ce que l'équipe de recherche appelle un événement de fin. Ces terminateurs fournissent des repères précis pour la fin d'un cycle et le début du suivant.

Les chercheurs ont imposé ces événements de terminaison sur les températures de surface de la mer dans le Pacifique tropical depuis 1960. Ils ont découvert que les cinq événements de terminaison qui se sont produits entre cette époque et 2010-11 ont tous coïncidé avec un retournement d'El Niño (lorsque les températures de surface de la mer sont plus chaud que la moyenne) à La Nina (lorsque les températures de surface de la mer sont plus froides que la moyenne). La fin du cycle solaire le plus récent, qui se déroule actuellement, coïncide également avec le début d'un événement La Nina.

"Nous ne sommes pas les premiers scientifiques à étudier comment la variabilité solaire peut entraîner des changements dans le système Terre, " a déclaré Leamon. "Mais nous sommes les premiers à appliquer l'horloge solaire de 22 ans. Le résultat – cinq terminateurs consécutifs alignés avec un interrupteur dans l'oscillation El Niño – n'est probablement pas une coïncidence. »

En réalité, les chercheurs ont effectué un certain nombre d'analyses statistiques pour déterminer la probabilité que la corrélation ne soit qu'un coup de chance. Ils ont trouvé qu'il n'y avait qu'un 1 sur 5, 000 chances ou moins (selon le test statistique) que les cinq événements de terminaison inclus dans l'étude coïncident de manière aléatoire avec le basculement des températures océaniques. Maintenant qu'un sixième événement terminateur - et le début correspondant d'un nouveau cycle solaire en 2020 - a également coïncidé avec un événement La Nina, la probabilité d'un événement aléatoire est encore plus faible, disaient les auteurs.

L'article n'examine pas quelle connexion physique entre le Soleil et la Terre pourrait être responsable de la corrélation, mais les auteurs notent qu'il existe plusieurs possibilités qui méritent une étude plus approfondie, y compris l'influence du champ magnétique du Soleil sur la quantité de rayons cosmiques qui s'échappent dans le système solaire et finissent par bombarder la Terre. Cependant, un lien physique solide entre les variations des rayons cosmiques et le climat reste à déterminer.

« Si d'autres recherches peuvent établir qu'il existe un lien physique et que les changements sur le Soleil provoquent vraiment une variabilité dans les océans, alors nous pourrons peut-être améliorer notre capacité à prédire les événements El Nino et La Nina, " a déclaré McIntosh.