Il y a plus d'un siècle, Le météorologue britannique Henry Blanford a noté un lien entre la couverture neigeuse printanière sur le plateau tibétain et la chaîne de montagnes de l'Himalaya et l'intensité de la mousson d'été en Inde. Des centaines d'études ont soutenu cette relation depuis que Blanford a publié pour la première fois son hypothèse en 1884, constatant qu'une couverture neigeuse moindre est souvent corrélée à une mousson plus humide. Mais si loin, les chercheurs ont eu du mal à expliquer pourquoi ce lien entre la couverture neigeuse et l'intensité de la mousson existe.

Nouvelle recherche dirigée par William Lau, chercheur au Centre interdisciplinaire des sciences du système terrestre de l'Université du Maryland (ESSIC), fournit un mécanisme plausible pour expliquer les observations de Blanford. Étonnamment, l'explication implique la poussière transportée des déserts du Moyen-Orient, à plus d'un millier de kilomètres.

En utilisant un puissant modèle atmosphérique développé par la NASA, Lau a découvert que de grandes quantités d'aérosols sombres - des particules en suspension dans l'air telles que la poussière et la suie qui absorbent la lumière du soleil - se déposent sur le manteau neigeux du plateau tibétain au printemps avant le début des moussons. Ces aérosols sombres font que la neige absorbe plus de lumière du soleil et fond plus rapidement. Les résultats du modèle suggèrent que, parmi ces aérosols sombres, la poussière soufflée par le vent du Moyen-Orient a l'effet d'obscurcissement de la neige le plus puissant.

Les années où les dépôts de poussière printaniers sont importants, le résultat final est une couverture neigeuse réduite sur le plateau tibétain, ce qui conduit à des températures plus chaudes au sol et dans l'air au-dessus. Cela déclenche à son tour une série de boucles de rétroaction interconnectées qui intensifient la mousson d'été en Inde. Un article décrivant la recherche, co-écrit par Kyu-Myung Kim du Goddard Space Flight Center de la NASA, a été publié en ligne le 12 novembre 2018 dans la revue Atmosphère .

"Blanford savait que la couverture neigeuse sur le plateau tibétain n'était pas le seul phénomène qui influença la mousson, mais il savait que c'était important, " Lau a déclaré. "La relation entre la couverture neigeuse et la mousson est suffisamment utile pour que le Département météorologique indien l'utilise toujours pour développer ses prévisions annuelles de mousson d'été. En ajoutant la connaissance du mécanisme physique responsable de cette relation, notre étude peut aider à développer des prévisions de mousson plus précises."

Lau et Kim ont utilisé le modèle du système d'observation de la Terre Goddard, Version 5 (GEOS-5) pour simuler 100 ans d'enneigement printanier et son influence sur le cycle annuel de la mousson d'été. Pour tester l'effet de la poussière soufflée du Moyen-Orient, les chercheurs ont refait les mêmes simulations, avec un progiciel supplémentaire qui intègre les effets d'obscurcissement de la neige par la poussière, suie et autres aérosols sombres déposés au sommet du plateau tibétain.

L'ajout de dépôts d'aérosols sombres au modèle a considérablement augmenté la quantité de lumière solaire absorbée par la neige, accélérer la vitesse de fusion. C'est parce que lorsque la neige fond, il commence à exposer le sol plus sombre en dessous, qui absorbe encore plus la lumière du soleil et intensifie la vitesse de fonte.

En plus d'assombrir la neige en début de saison, la poussière a également fortement accentué le réchauffement atmosphérique du plateau tibétain, entraînant des changements dans la configuration des vents qui intensifient le pic de mousson. Notamment, cette série de rétroactions a également renforcé les mêmes vents qui transportent la poussière des déserts du Moyen-Orient, apportant plus de poussière et améliorant encore la boucle de rétroaction.

Selon Lau, de nombreux chercheurs soutiennent que les fortes pluies de mousson devraient éliminer toutes les particules de poussière en suspension dans l'air, annuler les effets de réchauffement atmosphérique de la poussière et fermer la boucle de rétroaction. Mais les résultats de Lau et Kim suggèrent que les vents renforcés transportent suffisamment de poussière pour submerger cet effet de lessivage, entraînant une nette accumulation de poussière sur le plateau tibétain.

Le moment de l'arrivée de la poussière était également important. Lau et Kim ont trouvé l'effet le plus fort dans les cycles lorsqu'une grande quantité de poussière s'est déposée sur le manteau neigeux en avril, mai et juin.

"Chaque année était différente dans les résultats du modèle. Lorsque la poussière est arrivée tôt dans la saison, il a mis en place les conditions initiales nécessaires pour changer la dynamique de la mousson, " dit Lau. " Mais dans certaines années, les tempêtes de neige de fin de saison à haute altitude ont recouvert la poussière et ont coupé la boucle de rétroaction. Il est très clair qu'il existe une relation entre l'obscurcissement de la neige par les aérosols, en particulier la poussière du désert du Moyen-Orient, et la saison de la mousson indienne."

Lau et Kim reconnaissent la nécessité d'aller au-delà de la modélisation et d'étudier les liens entre les aérosols sombres, le chauffage et le cycle de la mousson en utilisant d'autres méthodes et de nouvelles observations. Mais ils sont convaincus que leurs résultats, qui ont utilisé des données du monde réel pour amorcer le modèle GEOS-5, pourraient aider à éclairer les efforts de prévision de la mousson maintenant.

"Cela pourrait être extrêmement important pour l'agriculture. Les agriculteurs doivent planifier autour de la saison de la mousson pour décider quand planter et quand récolter, " Lau a dit. " Afin de comprendre comment les influences humaines comme le changement climatique et l'utilisation des terres affectent la mousson, nous devons comprendre les bases, y compris les effets des aérosols absorbant la lumière en assombrissant la neige sur le plateau tibétain et en modulant la mousson d'été asiatique. De tels effets sont si importants qu'en fin de compte, nous devrons peut-être réécrire le programme de 'Monsoon 101.'"

Le document de recherche, "Impact de l'obscurcissement de la neige par dépôt d'aérosols absorbant la lumière sur la couverture neigeuse du plateau himalayen-tibétain et influence sur la mousson d'été asiatique:un mécanisme possible pour l'hypothèse de Blanford, " Guillaume Lau, et Kyu-Myong Kim, a été publié dans la revue Atmosphère le 12 novembre, 2018.