Des chercheurs du NCAR de Boulder montrent comment les oscillations du Pacifique rythment le réchauffement climatique sur le long terme. La dernière phase marquée par un refroidissement du Pacifique est terminée, selon les auteurs de la nouvelle étude. Le rythme du réchauffement devrait donc accélérer d’ici 2022.
Sur la période 2013-2022, Gerald Meehl, l’un des auteurs principaux des rapports du GIEC, et ses collègues du NCAR prévoient un réchauffement moyen de +0,22°C par décennie, trois fois plus que le rythme de +0,08°C observé entre 2001 et 2014. Cette prévision publiée dans la revue Nature Communications est basée sur l’anticipation d’un changement majeur à la surface du Pacifique. Fatalement, ce changement est censé intervenir tôt ou tard mais la nouveauté de la présente étude est d’expliquer pourquoi ce changement est déjà en cours. Schématiquement, dans les années 2000, l’ouest du Pacifique a énormément emmagasiné de chaleur, suffisamment pour qu’un épisode El Niño majeur provoque un revirement complet. Une phase chaude devrait suivre avec un réchauffement de long terme dans l’est du Pacifique. L’épisode La Niña qui est en passe d’émerger ne devrait rien y changer.
Le phénomène qui intéresse les scientifiques ici est l’oscillation interdécennale du Pacifique (ou IPO pour Interdecadal Pacific Oscillation), un mode majeur de variabilité naturelle des températures de surface de la mer dans le Pacifique. Elle comporte une phase positive qui favorise des températures élevées à la surface du globe, et une phase négative, qui promeut des périodes de refroidissement. C’est donc un phénomène dont les caractéristiques sont similaires à celles d’El Niño ou de l’Oscillation décennale du Pacifique (PDO), à ceci près qu’elle s’exerce sur une échelle d’une quinzaine d’années contre quelques mois pour El Niño, et qu’elle concerne une zone plus grande que la PDO.
Dans une phase négative, l’IPO a contribué de manière significative au ralentissement du réchauffement climatique dans les années 2000. Son retour vers une phase positive devrait à l’inverse conduire à une accélération du réchauffement climatique dans les années à venir. Voici ce que donne une phase positive (donc chaude), avec des conditions similaires à celles d’El Niño dans le Pacifique Est (numéro 2 ci-dessous) et des anomalies froides dans le nord-ouest et le sud-ouest du Pacifique, hors Equateur (numéros 1 et 3).
On apprend dans la nouvelle étude publiée dans Nature Communications l’importance des oscillations de l’IPO et du contenu en chaleur de l’océan dans l’ouest du Pacifique. Lorsque ce dernier se réchauffe pendant au moins une dizaine d’années, les conditions sont favorables pour qu’un événement El Niño majeur déclenche une transition vers une phase positive de l’IPO. C’est précisément ce qui est en train de se produire actuellement.
Meehl et al. expliquent dans leur article comment les conditions relevées en 2013 ont permis de simuler les températures dans la région clé Nino 3.4 du Pacifique, la zone où l’on traque l’événement El Nino. Le succès obtenu dans les prévisions pour 2015 indique selon les scientifiques de Boulder qu’une transition vers une IPO positive est bien en cours, ce qui devrait conduire à une accélération du rythme du réchauffement climatique sur la période 2013-2022, de l’ordre de +0,22°C. Cela signifie que l’on serait sur la période au-dessus des prévisions des modèles.
Les simulations rétrospectives menées par les chercheurs ont permis de reproduire avec succès les phases de l’IPO depuis 1960, ce qui donne du crédit aux prévisions actuelles. Une transition de négative à positive a été observée dans les années 70, conduisant à l’accélération du réchauffement climatique dans les années 1980 et 90. Puis la transition de positive à négative à la fin des années 1990 a conduit à la pause climatique des années 2000. Voilà pourquoi le réchauffement climatique a semblé culminer en 1998.
Graphique du bas : contenu en chaleur de l’est du Pacifique équatorial. Source : Meehl & al. (Nature Communications, 2016).
L’augmentation du contenu en chaleur dans l’ouest du Pacifique pendant une période de 10 à 15 ans, associé à El Niño produisent les ondes équatoriales nécessaires à l’inversion de la thermocline pour conduire à une transition de l’IPO. Plus exactement, El Niño favorise une transition d’une phase négative à positive de l’IPO tandis que La Niña induit une transition entre une période négative et positive.
Par exemple, les données montrent qu’El Niño 1972-73 a entamé la décharge de la chaleur accumulée dans l’ouest du Pacifique, séquence qui a été boostée ultérieurement par El Niño 1976-77. C’est ainsi qu’a démarré la phase positive de l’IPO dans la seconde moitié des années 1970.
L’IPO positive a continué jusqu’à la fin des années 1990, le Niño 1982-83, malgré son ampleur, n’a pas permis de produire une inversion. C’est que l’ouest du Pacifique n’avait pas eu assez de temps pour se réchauffer. En 1997, c’est d’abord le contenu en chaleur dans le sud-ouest du Pacifique qui a commencé à décliner, puis ce fut au tour du nord-ouest en 1998, le tout coïncidant avec le très gros El Niño 1997-98. En plus de ces faibles contenus en chaleur dans les zones sud-ouest et nord-ouest du Pacifique, le phénomène La Niña marqué qui a suivi en 1998-2000 a entraîné une transition vers une phase négative de l’IPO.
Puis le contenu en chaleur de l’ouest du Pacifique tropical a grimpé à nouveau, alors que le réchauffement climatique marquait le pas – sans toutefois s’arrêter. Les niveaux atteints en 2013 dans le nord-ouest du Pacifique étaient comparables à ceux que l’on trouvait en 1976, donc avant la dernière grosse transition vers une IPO positive.
Comme au milieu des années 70, toutes les conditions semblent aujourd’hui réunies pour une évolution positive de l’IPO. Tout d’abord, depuis le début des années 2000, il y a eu un réchauffement de l’ouest du pacifique tropical. Ensuite, la prévision basée sur les conditions relevées en 2013 a confirmé l’émergence d’un gros phénomène El Niño, qui est la deuxième condition pour provoquer un changement de phase. El Niño 2015-16 est comparable à celui de 1997-98, et donc l’un des plus importants jamais observés depuis l’ère instrumentale.
La prévision pour 2015-2019 montre une phase positive de l’IPO avec des températures au-dessus des normales dans l’est du Pacifique, s’étendant vers le nord-est. Une situation donc à l’opposée de celle observée dans les années 1998-2012. Sur la période 2013-2022, les scientifiques prévoient un réchauffement moyen de +0,22°C par décennie, trois fois plus que le rythme de +0,08°C observé entre 2001-2014.
Source : Meehl, G. A. et al. Initialized decadal prediction for transition to positive phase of the Interdecadal Pacific Oscillation. Nat. Commun. 7:11718 doi: 10.1038/ncomms11718 (2016).