En décembre 2018, les prévisionnistes ont annoncé une forte probabilité que cet hiver apportera El Niño, qui se produit lorsque les eaux du Pacifique exceptionnellement chaudes créent des changements dans les conditions météorologiques dans le monde. Le phénomène provoque des fluctuations prévisibles de la température, vents et précipitations, et peut être un indicateur important pour les rendements des cultures. Mais que sait-on vraiment d'El Niño au-delà de l'époque contemporaine ? Dans quelle mesure sa variabilité est-elle naturelle ou influencée par les humains ?

L'étude des régimes météorologiques au fil du temps est la première étape pour comprendre les événements actuels et comment ils peuvent réagir dans un monde en réchauffement. Afin de mieux attribuer et anticiper les changements du système climatique, Les chercheurs de Stanford ont regardé au-delà de l'histoire récente d'El Niño, en utilisant les données capturées dans les récifs coralliens pour reconstituer les événements passés. Dans une telle étude, scientifiques de l'École de la Terre de Stanford, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) a analysé les données d'isotopes stables d'une carotte longue de 492 ans prélevée sur un seul corail Porites – la plus longue carotte de corail jamais collectée. Le noyau, récupéré près de Ta'u aux Samoa américaines dans le Pacifique Sud, fournit des informations sur les changements dans l'étendue géographique et l'intensité des événements El Niño et La Niña au fil du temps.

Stanford Earth s'est entretenu avec l'auteur principal Neil Tangri, un étudiant diplômé avec le professeur de science du système terrestre Rob Dunbar, sur les implications de ce qu'ils ont appris en examinant l'histoire dans ce noyau.

Quels sont les éléments d'El Niño et de La Niña et comment nous impactent-ils ?

El Niño est un phénomène qui se produit environ tous les deux à huit ans lorsque les eaux du bassin chaud du Pacifique occidental se déplacent vers l'est à travers le Pacifique équatorial, créant des anomalies anormalement chaudes de la température de surface de la mer dans le Pacifique tropical oriental. Au fur et à mesure qu'ils se déplacent, ils apportent avec eux une région d'air chaud montant accompagné de fortes pluies. Cela a des effets d'entraînement sur la circulation atmosphérique mondiale qui provoquent ensuite des sécheresses en Australie et en Indonésie, temps humide le long de la côte ouest des Amériques, réduction de la formation des ouragans de l'Atlantique et plus encore. La Niña voit le bassin chaud et les phénomènes associés se déplacer plus à l'ouest et il a tendance à être moins dramatique qu'El Niño.

Tous les événements El Niño ne sont pas identiques, toutefois. Le schéma spatial d'El Niño est important en raison de son impact sur différentes régions du monde. Par exemple, L'échec de la mousson indienne est associé aux événements El Niño du Pacifique central, tandis que les hivers humides en Californie sont davantage influencés par El Niño du Pacifique oriental.

Qu'est-ce qui a été surprenant dans vos découvertes ?

Le corail Ta'u a révélé quelques surprises. L'une est que « l'empreinte » des événements El Niño s'est rétrécie au cours du 20e siècle. En d'autres termes, le coin en forme de triangle du Pacifique qui se réchauffe lorsqu'un El Niño se produit s'est rétréci vers l'équateur et la côte de l'Amérique du Sud. Il est difficile de savoir si ce rétrécissement de l'étendue de la zone est lié à l'intensité ou à la fréquence. En remontant plus loin dans le temps, le corail Ta'u a enregistré de grandes fluctuations dans l'activité d'El Niño, mais il est difficile de dire si cela est dû à de grands changements dans l'intensité d'El Niño ou parce que l'empreinte a diminué et augmenté. Il s'agit de science fondamentale – comprendre l'étendue de la variabilité naturelle et forcée du système – et cela améliore notre compréhension du système climatique mondial.

Pourquoi est-il important de les comprendre d'un point de vue historique ?

Parce qu'El Niño - et dans une moindre mesure La Niña - est associé à de nombreux phénomènes météorologiques extrêmes, il est important de savoir comment ils vont changer sous le réchauffement climatique. El Niño deviendra-t-il plus ou moins fréquent, plus ou moins intense ou changement dans son schéma spatial ? Il existe de bonnes raisons physiques pour soutenir l'un de ces résultats et nous ne savons pas dans quel sens l'équilibre des forces basculera. En examinant le passé récent, nous pouvons mieux comprendre la gamme de variabilité naturelle d'El Niño et avoir une idée de la façon dont il a répondu aux petits changements du système climatique, comme l'évolution des niveaux de CO2 dans l'atmosphère.

Les coraux sont des enregistreurs naturels de variables environnementales, comme la température de surface de la mer, qui sont touchés par El Niño. De longs enregistrements nous permettent de mieux comprendre comment El Niño a changé dans le passé et comment il évolue dans le présent.

Comment le corail peut-il nous renseigner sur les conditions météorologiques passées ?

Au fur et à mesure que les coraux grandissent, ils déposent un exosquelette de carbonate de calcium en couches annuelles. En comptant à rebours les couches du présent, nous pouvons obtenir une précision au niveau du mois de la date à laquelle l'exosquelette a été déposé. Nous analysons ensuite les propriétés chimiques de cet exosquelette pour reconstituer la température et la salinité de la surface de la mer au moment de la croissance du corail.

Dans la plupart des tropiques, les données instrumentales de température ne remontent qu'à la Seconde Guerre mondiale au plus tôt, et les données instrumentales de salinité remontent aux années 1980. Donc un multi-siècle, L'enregistrement à résolution mensuelle de ces variables nous en dit long sur le comportement de l'océan.