Lorsqu'une équipe de scientifiques a commencé à analyser les événements qui ont influencé le climat mondial en 2020, ils se sont assurés de prendre en compte les blocages liés à la pandémie qui ont réduit les émissions et conduit à un ciel plus clair sur de nombreuses villes.

Mais ils ont découvert qu'un événement entièrement différent avait un impact plus immédiat sur le climat mondial :les feux de brousse dévastateurs qui ont brûlé l'Australie de fin 2019 à 2020, pompant des panaches de fumée qui ont atteint la stratosphère et ont encerclé une grande partie de l'hémisphère sud.

"Le principal forçage climatique de 2020 n'était pas du tout le COVID-19, " dit Jean Fasullo, un scientifique du Centre national de recherche atmosphérique (NCAR) et l'auteur principal de la nouvelle étude. "C'était l'explosion d'incendies de forêt en Australie."

L'étude est publiée en ligne aujourd'hui dans Lettres de recherche géophysique .

Fasullo et ses co-auteurs du NCAR ont utilisé des techniques avancées de modélisation informatique pour quantifier l'influence climatique des réductions de trafic et d'activité industrielle liées au COVID-19, ainsi que la fumée émise par les incendies. Ils ont découvert que les blocages liés à la pandémie de 2020 avaient une influence relativement modeste et progressive qui entraînerait un réchauffement moyen dans le monde d'environ 0,05 degré Celsius d'ici la fin de 2022. En revanche, les incendies ont eu un impact plus bref mais plus important, refroidissement de la planète en quelques mois d'environ 0,06 degrés Celsius.

L'étude met en lumière les effets étonnamment étendus des grands incendies de forêt sur le système climatique mondial. Bien qu'il puisse sembler contre-intuitif que les incendies, qui sont associés au temps chaud, peut avoir une influence de refroidissement temporaire, leur fumée a tendance à bloquer la lumière du soleil et à modifier les nuages.

Les scientifiques ont mené un certain nombre d'études sur les effets potentiels du réchauffement des températures sur les incendies de forêt, devenues de plus en plus destructrices ces dernières années, ainsi que les impacts localisés des incendies sur les conditions météorologiques. Mais ils ont consacré moins de recherches à ce que les incendies pourraient laisser présager pour les modèles de température et de précipitation à grande échelle.

Les recherches du NCAR indiquent que les incendies majeurs injectent tellement de sulfates et d'autres particules dans l'atmosphère qu'ils peuvent perturber le système climatique, pousser les orages tropicaux vers le nord depuis l'équateur, et influencent potentiellement le réchauffement et le refroidissement périodiques des eaux tropicales de l'océan Pacifique connues sous le nom d'El Niño et La Niña.

"Ce que cette recherche montre, c'est que l'impact des incendies de forêt régionaux sur le climat mondial peut être substantiel, " a déclaré Fasullo. " Il y a des empreintes digitales à grande échelle des incendies dans l'atmosphère et l'océan. La réponse climatique était comparable à une éruption volcanique majeure."

Lui et ses co-auteurs ont averti qu'une série de mises en garde s'appliquent à l'étude, en grande partie à cause des incertitudes quant à l'étendue totale des réductions d'émissions pendant le verrouillage et aux effets climatiques exacts de la fumée des incendies de forêt.

L'étude a été financée par la National Science Foundation, qui est le sponsor de NCAR, ainsi que par la NASA et le département américain de l'Énergie.

Disparité entre les températures hémisphériques

Pour détecter l'influence climatique de la pandémie et des feux de forêt, l'équipe de recherche s'est tournée vers les estimations des émissions de ces deux événements. Ils ont ensuite utilisé le modèle du système terrestre communautaire basé sur le NCAR pour exécuter une série de simulations afin de recréer le climat mondial, à la fois avec les émissions réelles et sans elles, ainsi que dans diverses conditions atmosphériques et sur une période allant de 2015 à 2024. Cela a permis leur permettre de saisir la différence que les émissions ont fait sur le climat mondial et de glaner plus d'informations qu'il ne serait possible à partir des seules observations.

Les simulations intensives, plus de 100 en tout, ont été réalisées sur le supercalculateur Cheyenne du NCAR-Wyoming Supercomputing Center.

Comme ils s'y attendaient, Fasullo et ses co-auteurs ont découvert que les blocages associés à COVID-19 avaient une légère influence de réchauffement sur le climat mondial. Cet effet, ce que d'autres études scientifiques ont montré au niveau régional, a à voir avec le ciel plus clair qui a résulté de moins d'émissions, qui a permis à une plus grande partie de la chaleur du Soleil d'atteindre la surface de la Terre.

En revanche, les feux de brousse australiens ont refroidi l'hémisphère sud à un point tel qu'ils ont abaissé les températures moyennes de surface de la Terre. En effet, les sulfates et autres particules de fumée interagissent avec les nuages ​​pour rendre leurs gouttelettes plus petites et refléter davantage le rayonnement solaire entrant dans l'espace, réduisant l'absorption de la lumière solaire à la surface.

A leur apogée, les blocages liés à la pandémie ont entraîné une augmentation de l'énergie solaire au sommet de l'atmosphère d'environ 0,23 watt par mètre carré, qui est une mesure utilisée par les climatologues pour quantifier la quantité de chaleur solaire entrant et sortant de l'atmosphère terrestre. En revanche, les incendies australiens ont temporairement refroidi le globe de près d'un watt par mètre carré. (Pour le point de vue, l'intensité moyenne de l'énergie solaire au sommet de l'atmosphère directement face au Soleil est d'environ 1, 360 watts par mètre carré.)

En faisant le tour de l'hémisphère sud et en s'attardant dans l'atmosphère pendant des mois, les particules de fumée ont refroidi de manière disproportionnée la moitié sud de la planète. Par conséquent, la disparité entre les températures hémisphériques a déplacé les orages tropicaux plus au nord que d'habitude. Fasullo a déclaré que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si la fumée a eu des impacts supplémentaires, comme affectant El Niño et La Niña.

"Nous avons émis l'hypothèse que le système climatique réagit de cette façon aux éruptions volcaniques majeures, " Fasullo a déclaré. "Mais ceux-ci ont tendance à se produire tous les 30 ans environ. En revanche, des feux de forêt majeurs peuvent se produire tous les deux ans et ont donc des impacts plus récurrents. Nous devons clairement en apprendre davantage sur la façon dont ils affectent le climat mondial. »