Une nouvelle étude, publié cette semaine dans la revue Nature Changement Climatique , montre que l'intensification récente du système éolien du Pacifique équatorial, connu sous le nom de Walker Circulation, n'est pas lié aux influences humaines et peut être expliqué par des processus naturels. Ce résultat met fin à un débat de longue date sur les moteurs d'une tendance atmosphérique sans précédent, qui a contribué à une triple accélération de l'élévation du niveau de la mer dans le Pacifique tropical occidental, ainsi qu'à l'arrêt du réchauffement climatique.

Poussé par la différence de température de surface de la mer est-ouest à travers le Pacifique équatorial, la circulation de Walker est l'une des caractéristiques clés de la circulation atmosphérique mondiale. Il se caractérise par un mouvement ascendant sur le Pacifique occidental et un mouvement descendant dans le Pacifique équatorial oriental. En surface, les alizés soufflent d'est en ouest, provoquant des remontées d'eau froide le long de l'équateur. Du début des années 1990 à environ 2013, cette circulation s'est considérablement intensifiée, refroidissant le Pacifique équatorial oriental et déclenchant des changements dans les vents et les précipitations mondiaux (voir la figure 1). Ces conditions ont en outre contribué au séchage en Californie, exacerbant les conditions de méga-sécheresse et affectant l'agriculture, ressources en eau et feux de forêt. Compte tenu de ces impacts généralisés sur les écosystèmes et la société, les tendances récentes de la circulation de Walker sont devenues un sujet de recherche intense.

Contrairement au renforcement observé, la majorité des modèles informatiques climatiques simulent un affaiblissement progressif de la circulation de Walker lorsqu'il est forcé par l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre (voir la figure 1). "L'écart entre les projections des modèles climatiques et les tendances observées a conduit à des spéculations sur la fidélité de la génération actuelle de modèles climatiques et leur représentation des processus climatiques tropicaux, " dit Eui-Seok Chung, chercheur du Centre de physique du climat, Institut des sciences fondamentales, Corée du Sud, et auteur principal de l'étude.

Déterminer si les changements observés dans la circulation atmosphérique tropicale sont dus à des processus climatiques naturels ou causés par des changements climatiques induits par l'homme, scientifiques de Corée du Sud, les États-Unis et l'Allemagne se sont réunis pour mener à ce jour l'une des analyses de données massives les plus complètes sur les tendances atmosphériques récentes. « En utilisant les données satellitaires, des observations de surface améliorées et un large ensemble de simulations de modèles climatiques, nos résultats démontrent que la variabilité naturelle, plutôt que des effets anthropiques, ont été à l'origine du récent renforcement de la circulation Walker, " a déclaré le professeur Axel Timmermann, Directeur du Centre IBS pour la physique du climat à l'Université nationale de Pusan ​​et co-auteur de cette étude.

Dans leur analyse intégrée, les chercheurs ont découvert que le renforcement inféré par satellite de la circulation de Walker est nettement plus faible que ce qu'impliquent d'autres observations de surface utilisées dans des études précédentes. « La mise en contexte des observations de surface avec les derniers produits satellitaires était un élément clé de notre étude, ", a déclaré le co-auteur, le Dr Lei Shi, des centres nationaux d'information environnementale de la NOAA aux États-Unis.

Analyser 61 simulations de modèles informatiques forcés avec des concentrations croissantes de gaz à effet de serre, les auteurs ont montré que bien que la réponse moyenne soit un affaiblissement de la circulation de Walker, il existe des écarts substantiels entre les expériences des modèles individuels, in particular when considering shorter-term trends. "We found that some models are even consistent with the observed changes in the tropical Pacific, in stark contrast to other computer experiments that exhibit more persistent weakening of the Walker circulation during the observational period, " said co-author Dr. Viju John from EUMETSAT in Germany. The authors were able to tease apart what caused the spread in the computer model simulations.

Co-author Prof. Kyung-Ja Ha from the IBS Center for Climate Physics and Pusan National University says, "Natural climate variability, associated, par exemple, with the El Niño-Southern Oscillation or the Interdecadal Pacific Oscillation can account for a large part of diversity in simulated tropical climate trends."

Prof. Brian Soden from the Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, at the University of Miami, États Unis, mentionné, "The observed trends are not that unusual. In climate model simulations we can always find shorter-term periods of several decades that show similar trends to those inferred from the satellite data. However, in most cases, and when considering the century-scale response to global warming, these trends reverse their sign eventually."

The study concludes that the observed strengthening of the Walker circulation from about 1990 to 2013 and its impact on western Pacific sea level, eastern Pacific cooling, and drought in the southwestern United States, was a naturally occurring phenomenon that does not stand in contrast to the notion of projected anthropogenic climate change. Given the high levels of natural decadal variability in the tropical Pacific, it would take at least two more decades to detect unequivocally the human imprint on the Pacific Walker Circulation (see Figure 1, right panel).