Au cours des trois dernières années, J'ai travaillé sur le prochain rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat des Nations Unies. Je suis un climatologue qui a contribué au chapitre sur les changements mondiaux du cycle de l'eau. Il est inquiétant de penser que certains impacts théoriques décrits dans ce rapport peuvent prendre vie, encore une fois, en Australie.

Les récentes inondations en Nouvelle-Galles du Sud correspondent à ce à quoi nous pouvons nous attendre alors que le changement climatique se poursuit.

Les régimes de précipitations naturelles de l'Australie sont très variables. Cela signifie que l'influence du changement climatique sur un événement météorologique unique est difficile à déterminer; le signal est enterré dans le fond de beaucoup de "bruit" climatique.

Mais alors que notre planète se réchauffe, la capacité de rétention d'eau de la basse atmosphère augmente d'environ 7 % pour chaque 1℃ de réchauffement. Cela peut entraîner des précipitations plus abondantes, ce qui à son tour augmente le risque d'inondation.

Les océans se réchauffent aussi, surtout en surface. Cela augmente à la fois les taux d'évaporation et le transport de l'humidité dans les systèmes météorologiques. Cela rend les saisons humides et les événements humides plus humides que d'habitude.

Ainsi, alors que l'Australie a toujours connu des inondations, des catastrophes comme celle qui se déroule en Nouvelle-Galles du Sud sont susceptibles de devenir plus fréquentes et plus intenses à mesure que le changement climatique se poursuit.

Comprendre les bases

Pour comprendre comment le réchauffement climatique influence le cycle de l'eau, il est utile de revenir à la théorie.

D'année en année, Le climat de l'Australie est soumis à la variabilité naturelle générée par le Pacifique environnant, Océans Indien et Austral. Les facteurs dominants pour une année donnée définissent les conditions climatiques de fond qui influencent les précipitations et la température.

C'est une combinaison de ces facteurs climatiques naturels qui fait de l'Australie le pays de la sécheresse et des pluies torrentielles.

Cependant, La variabilité climatique de l'Australie n'est plus influencée par les seuls facteurs naturels. Le climat de l'Australie s'est réchauffé de 1,4℃ depuis le début des records nationaux en 1910, la majeure partie du réchauffement s'étant produite depuis 1970. Les émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine ont influencé les températures australiennes dans notre région depuis 1950.

Cette tendance au réchauffement influence les conditions de fond dans lesquelles les deux extrêmes du cycle des précipitations fonctionneront alors que la planète continue de se réchauffer. Une atmosphère plus chaude peut contenir plus d'humidité (teneur en vapeur d'eau plus élevée), ce qui peut conduire à des événements de précipitations plus extrêmes.

Depuis l'hiver 2020, L'Australie a été influencée par la phase La Niña de l'oscillation australe El Niño (ENSO). Historiquement, conditions de La Niña soutenues, parfois avec l'aide d'un océan Indien plus chaud que la moyenne, ont planté le décor de graves inondations dans l'est de l'Australie.

Lors de ces événements, les vents d'est s'intensifient et les océans autour de l'Australie se réchauffent. Ceci est associé à la circulation de Walker - une balançoire géante de la pression atmosphérique qui influence la répartition des eaux océaniques chaudes à travers l'océan Pacifique.

Le dernier La Niña a eu lieu en 2010-2012. Cela a entraîné des inondations généralisées dans l'est de l'Australie, avec des effets particulièrement dévastateurs dans le Queensland. L'événement a causé la période de deux ans la plus humide dans le record de précipitations australien, mettre fin à la sécheresse du millénaire 1997-2009.

Les océanographes de l'UNSW ont étudié l'événement exceptionnel. Ils ont démontré comment un océan plus chaud augmentait la probabilité de pluies extrêmes pendant cet événement, principalement par un transport accru d'air humide le long de la côte.

Leur analyse a mis en évidence comment le réchauffement des océans à long terme peut modifier les systèmes producteurs de pluie, augmentant la probabilité de précipitations extrêmes lors d'événements La Niña.

Il est important de souligner que les changements dans les modèles de circulation atmosphérique à grande échelle ne sont toujours pas aussi bien compris que les changements fondamentaux de la thermodynamique. Cependant, parce que les changements régionaux de précipitations seront influencés par les deux facteurs, il faudra du temps aux chercheurs pour tout démêler.

Et le changement climatique alors ?

Les changements théoriques du cycle global de l'eau sont bien compris. Cependant, déterminer la contribution des influences naturelles et humaines sur la variabilité et les extrêmes climatiques – connue sous le nom d'« attribution » – est encore une science émergente.

Davantage d'études sont nécessaires pour distinguer la variabilité naturelle ou « de fond » des précipitations des récents changements causés par l'homme au cycle de l'eau. This is particularly the case in a country like Australia, which has very high yearly rainfall variability. This contrasts with some regions of the Northern Hemisphere with less variable rainfall, where a clear climate change signal has already emerged.

À l'heure actuelle, La Niña conditions are decaying in the Pacific Ocean. Comme prévu, the 2020–2021 La Niña has brought above-average rainfall to much of eastern Australia. This helped ease the severe drought conditions across eastern Australia since 2017, particularly in NSW.

What's interesting about the 2020–2021 La Niña is that it was weak compared with historical events. The relationship between La Niña and rainfall is generally weaker in coastal NSW than further inland. Cependant, it's concerning that this weak La Niña caused flooding comparable to the iconic floods of the 1950s and 1970s.

The rainfall totals for the current floods are yet to be analyzed. Cependant, early figures reveal the enormity of the downpours. Par exemple, over the week to March 23, the town of Comboyne, southwest of Port Macquarie, recorded an extraordinary 935mm of rainfall. This included three successive days with more than 200mm.

The NSW coast is no stranger to extreme rainfall—there have been five events in the past decade with daily totals exceeding 400mm. Cependant, the current event is unusual because of its duration and geographic extent.

It's also worth noting the current extreme rainfall in NSW was associated with a coastal trough, not an East Coast Low. Many of the region's torrential rainfall events in the past have resulted from East Coast Lows, although their rainfall is normally more localized than has been the case in this widespread event.

Remember that as the air warms, its water-holding capacity increases, particularly over the oceans. Current ocean temperatures around eastern and northern Australia are about 1℃ warmer than the long-term average, and closer to 1.5℃ warmer than average off the NSW coast. These warmer conditions are likely to be fuelling the systems driving the extreme rainfall and associated flooding in NSW.

A nation exposed

Weather and climate are not the only influences on extreme flood events. Others factors include the shape and size of water catchments, the presence of hard surfaces in urban areas (which cant't absorb water), and the density of human settlement in flood-prone areas.

The Hawkesbury–Nepean region in Western Sydney, currently experiencing major flooding, is a prime example. Five major tributaries, including the Warragamba and Nepean Rivers, flow into this extensively urbanized valley.

Improving our understanding of historical weather data may help improve future climate change risk assessment. Par exemple, past floods in the Hawkesbury–Nepean have been a lot worse than the current disaster. In 1867, the Hawkesbury River at Windsor reached 19.7 meters above normal, and in 1961 peaked at 14.5 meters. This is worse than the 13.12 meters above normal recorded at Freemans Reach on March 23.

It's sobering to think the Hawkesbury River once peaked 6 meters higher than what we're seeing right now. Imagine the potential future flooding caused by an East Coast Low during strong La Niña conditions.

It will take time before scientists can provide a detailed analysis of the 2020–2021 La Niña event. But it's crystal clear that Australia is very exposed to damage caused by extreme rainfall. Our theoretical understanding of water cycle changes tells us these events will only become more intense as our planet continues to warm.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.