Nous savons que les émissions de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone devraient augmenter les précipitations. Les émissions réchauffent l’atmosphère, provoquant un duo :des océans plus chauds facilitent l’évaporation de l’eau, et l’air plus chaud peut retenir plus de vapeur d’eau, ce qui signifie que plus d’humidité est disponible pour tomber sous forme de pluie. Mais pendant une grande partie du 20e siècle, cette augmentation des précipitations n'est pas clairement apparue dans les données.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs du Laboratoire national Lawrence Berkeley du ministère de l'Énergie (Berkeley Lab) révèle que l'augmentation attendue des pluies a été largement compensée par l'effet desséchant des aérosols - des émissions comme le dioxyde de soufre produites par la combustion de combustibles fossiles, et communément considéré comme la pollution atmosphérique ou le smog. La recherche est publiée dans la revue Nature Communications .
"C'est la première fois que nous pouvons vraiment comprendre ce qui cause le changement des précipitations extrêmes sur la zone continentale des États-Unis", a déclaré Mark Risser, chercheur scientifique au Berkeley Lab et l'un des principaux auteurs de l'étude. Il a noté que jusque dans les années 1970, les augmentations attendues des précipitations extrêmes étaient compensées par les aérosols. Mais le Clean Air Act a entraîné une réduction drastique de la pollution atmosphérique aux États-Unis. "Le masquage des aérosols a été désactivé assez soudainement. Cela signifie que les précipitations pourraient augmenter beaucoup plus rapidement que nous ne l'aurions prévu autrement."
Les modèles climatiques traditionnels ont du mal à prédire avec certitude l’impact de l’activité humaine sur les précipitations à des échelles plus petites qu’un continent – et c’est précisément à ce niveau régional que se déroulent la plupart des mesures d’adaptation et d’atténuation du changement climatique. En utilisant une nouvelle méthode et en s'appuyant largement sur les mesures des pluviomètres de 1900 à 2020, les chercheurs ont pu déterminer de manière plus robuste comment les activités humaines ont influencé les précipitations aux États-Unis.
"Avant notre étude, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat [GIEC] avait conclu que les preuves étaient mitigées et peu concluantes quant aux changements dans les précipitations aux États-Unis dus au réchauffement climatique", a déclaré Bill Collins, directeur associé du laboratoire pour le domaine des sciences de la Terre et de l'environnement à l'Institut. Berkeley Lab et co-auteur principal de l'étude. "Nous avons maintenant fourni des preuves concluantes de l'augmentation des précipitations et avons également contribué à expliquer pourquoi les études antérieures évaluées par le GIEC sont parvenues à des conclusions contradictoires."
Plus précisément, l’étude isole la manière dont les émissions de gaz à effet de serre et d’aérosols affectent les précipitations moyennes et extrêmes. Les chercheurs ont confirmé que l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre, qui se dispersent rapidement sur l’ensemble de la planète, entraîne une augmentation des précipitations. L’impact des aérosols est plus nuancé. À long terme, les aérosols refroidissent la planète, ce qui provoque un effet desséchant. Mais ils disposent également d’une réponse plus rapide et plus locale. Cet impact rapide dépend de la saison, les aérosols réduisant généralement les précipitations en hiver et au printemps, et les amplifiant en été et en automne sur une grande partie des États-Unis.
"La saisonnalité est vraiment importante", a déclaré Risser. "En ce qui concerne les précipitations, la nature du changement climatique dépend de la saison dont vous parlez, puisque différents types de systèmes météorologiques créent des précipitations à différentes parties de l'année."
Certaines des études contradictoires portant sur les tendances des précipitations au cours du siècle dernier peuvent s’expliquer par la manière dont l’effet des aérosols compense l’effet des gaz à effet de serre et par la manière dont les modèles et les simulations prennent en compte ces deux forces motrices. Les chercheurs ont noté que le suivi des aérosols et leur intégration plus complète dans les modèles et les simulations seront importants pour améliorer les prévisions utilisées pour la conception des infrastructures et la gestion des ressources en eau.
Les États-Unis ont déjà connu des exemples d'augmentation récente des précipitations extrêmes, avec plusieurs tempêtes intenses et record au cours des dernières années.
"Grâce à l'amélioration de la qualité de l'air, les aérosols qui nous protégeaient des pires effets du réchauffement climatique diminuent dans le monde entier", a déclaré Collins. "Nos travaux montrent que l'augmentation des précipitations extrêmes provoquée par des températures océaniques élevées deviendra de plus en plus évidente au cours de cette décennie."
Plus d'informations : Communications naturelles (2024). DOI :10.1038/s41467-024-45504-8. www.nature.com/articles/s41467-024-45504-8
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par le Laboratoire national Lawrence Berkeley
