Le réchauffement des températures modifiera potentiellement le climat de l'Alaska si profondément plus tard ce siècle que le nombre d'orages triplera, augmenter les risques de crues soudaines généralisées, glissements de terrain, et les feux de forêt provoqués par la foudre, les nouvelles découvertes de la recherche.

Dans une paire de nouveaux papiers, une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de l'Université Paris Sciences et Lettres et du Centre national de recherche atmosphérique (NCAR) montre que la banquise autour de l'Alaska pourrait largement céder la place à de l'eau libre pendant les mois les plus chauds, créant une grande source d'humidité pour l'atmosphère. Cette humidité, combiné avec des températures plus chaudes qui peuvent contenir plus de vapeur d'eau, alimenterait les tempêtes estivales sur l'Alaska d'ici la fin du siècle dans un scénario d'émissions de gaz à effet de serre élevées.

"L'Alaska peut s'attendre à trois fois plus de tempêtes, et ces tempêtes seront plus intenses, " a déclaré Andreas Prein, scientifique du NCAR, un co-auteur des nouveaux articles. "Ce sera un régime de précipitations très différent."

Les orages s'étendraient sur tout l'Alaska, même dans les régions éloignées du nord où de telles tempêtes sont pratiquement inconnues. Dans les régions plus au sud de l'État qui connaissent actuellement des orages occasionnels, les tempêtes deviendraient beaucoup plus fréquentes et les pics de précipitations augmenteraient de plus d'un tiers.

Les scientifiques ont utilisé une suite de modèles informatiques avancés et un algorithme spécialisé pour simuler les conditions météorologiques futures et suivre les sources d'humidité dans l'atmosphère. Ils ont noté que les impacts en Alaska pourraient être considérablement réduits si la société réduisait les émissions.

Les résultats ont des implications de grande envergure pour le 49e État. Les inondations sont déjà le type de catastrophe naturelle le plus coûteux dans le centre de l'Alaska, et les feux de forêt allumés par la foudre sont un danger majeur.

"Nous soupçonnons que le nombre croissant d'orages pourrait avoir des impacts importants, comme l'amplification des crues printanières ou la multiplication des incendies de forêt, " dit Basile Poujol, chercheur à l'Université Paris Sciences et Lettres et auteur principal des deux études. « Des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si ces impacts sont susceptibles de se produire et, si c'est le cas, leurs effets potentiels sur les écosystèmes et la société.

Les études, Publié dans Dynamique climatique , ont été financés par la National Science Foundation, qui est le sponsor de NCAR, et par le Conseil européen de la recherche.

Un changement climatique majeur

L'Alaska devrait se réchauffer de 6 à 9 degrés Celsius (environ 11 à 16 degrés Fahrenheit) d'ici la fin du siècle si la société rejette de grandes quantités de gaz à effet de serre. Le vaste État subit déjà les effets néfastes des températures plus chaudes, y compris des saisons de feux de forêt plus longues, enregistrer les vagues de chaleur, et les glissements de terrain et les gouffres causés par la fonte du pergélisol.

Si les orages deviennent plus fréquents en Alaska, cela représenterait un changement majeur dans le climat de l'État.

Orages de convection organisés, y compris de puissants systèmes d'orages, sont fréquents sous les tropiques et les latitudes moyennes, où l'atmosphère est humide et le chauffage solaire crée de l'instabilité et des particules d'air qui montent rapidement. En revanche, l'Arctique plus froid offre un environnement inhospitalier aux orages à fort impact.

Pour le premier papier, qui se concentrait sur la façon dont les orages en Alaska pourraient changer plus tard ce siècle, les auteurs ont comparé les simulations informatiques du climat actuel de l'Alaska avec les conditions attendues à la fin du siècle. Ils ont introduit les données des modèles climatiques mondiaux dans le modèle de recherche et de prévision météorologique (WRF) basé sur le NCAR à plus haute résolution, ce qui leur a permis de générer des simulations détaillées du temps et du climat de l'Alaska. Ils ont ensuite appliqué un algorithme spécialisé de suivi des tempêtes, en se concentrant sur de grands amas d'orages dans les simulations qui se sont étendus sur des dizaines à des centaines de kilomètres et ont déclenché plus d'un pouce de pluie par heure, le type d'événement qui pourrait entraîner des crues éclair et des glissements de terrain de grande envergure.

Pour confirmer que les modèles étaient réalistes, les auteurs ont comparé les simulations des conditions atmosphériques récentes avec les observations des conditions réelles du radar, Satellite, capteurs de foudre, et d'autres sources.

Les résultats ont montré que la fréquence des orages au sud du fleuve Yukon est passée d'environ une fois par an à tous les mois pendant la saison chaude. Les taux de précipitations horaires ont sensiblement augmenté, allant jusqu'à 37% plus haut dans les noyaux des tempêtes. En outre, des orages ont commencé à apparaître dans des régions qui n'en avaient pas connu auparavant, comme le versant nord et la côte ouest.

Le deuxième document s'est concentré sur les raisons de l'augmentation des orages. Après avoir utilisé WRF et d'autres modèles pour développer une représentation détaillée de l'atmosphère au-dessus de l'Alaska, y compris la température, vapeur d'eau, et la couverture de glace de mer saisonnière, l'équipe de recherche a appliqué un modèle spécialisé pour retracer les colis aériens jusqu'à leur source.

"Notre objectif était de déterminer les sources d'humidité et les changements associés qui alimenteraient une augmentation aussi importante des orages au-dessus de l'Alaska, " a déclaré Maria Molina, scientifique du NCAR, co-auteur de la deuxième étude.

Les résultats ont montré que les masses d'air humide des régions libres de glace du golfe d'Alaska, Mer de Béring, et l'océan Arctique fournira un combustible abondant pour les tempêtes. L'atmosphère plus chaude connaîtra des orages de plus en plus puissants qui sont plus susceptibles de s'organiser et de former des amas à grande échelle, augmentant le risque de fortes pluies et d'éclairs.

Prein a déclaré que les effets de l'augmentation des tempêtes en Alaska pourraient être particulièrement graves car le paysage sera remodelé par la fonte du pergélisol et la migration vers le nord des forêts boréales.

« Le potentiel de crues soudaines et de glissements de terrain augmente définitivement, et l'Arctique devient de plus en plus inflammable, " Il a dit. " Il est difficile de saisir quels seront les changements écologiques à l'avenir. "

Ces résultats de modélisation des deux études sont en accord avec les augmentations observées de l'activité orageuse dans les régions arctiques. Les auteurs ont exhorté à davantage de recherches dans d'autres régions de haute latitude pour comprendre si elles connaîtront des changements similaires.

"Il y a beaucoup de valeur à faire des simulations de modèles climatiques régionaux ciblés qui peuvent capturer des événements à plus petite échelle comme les orages et nous ouvrir la porte pour commencer à comprendre davantage les façons complexes dont le changement climatique aura un impact sur de nombreux aspects de la vie partout dans le monde , " a déclaré Andrew Newman, scientifique du NCAR, co-auteur du premier article. "Ces deux études montrent le potentiel pour l'Arctique de connaître des événements météorologiques jamais vus auparavant en plus des changements traditionnellement mis en évidence tels que la perte de glace de mer."