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La circulation atmosphérique s'affaiblit suite aux éruptions volcaniques

L’océan Pacifique couvre 32 % de la superficie de la Terre, soit plus que l’ensemble des terres émergées. Sans shock, son activité affecte les situations dans le monde entier.

Les variants périodiques de la température de l’eau et des vents de l’océan, appelées oscillation australe El Niño, constituent une drive météorologique majeure. Les scientifiques savent que l’activité humaine affecte ce système, mais ils sont encore en train d’en déterminer l’ampleur. Une nouvelle étude publiée dans Character a révélé que la composante atmosphérique de ce système, appelée circulation Pacific Walker, a modifié son comportement au cours de l’ère industrielle d’une manière inattendue.

Une équipe internationale de scientifiques – dirigée par deux personnes ayant travaillé ensemble à l’Université de Washington à Saint-Louis – a également découvert que les éruptions volcaniques peuvent affaiblir temporairement la circulation de Walker dans le Pacifique, induisant ainsi des conditions similaires à celles d’El Niño. Les résultats fournissent des informations importantes sur la manière dont les événements El Niño et La Niña pourraient évoluer à l’avenir.

“Ce qui se passe dans le Pacifique tropical ne reste pas dans le Pacifique tropical”, a déclaré Bronwen Konecky, professeur adjoint de sciences de la terre, de l’environnement et des planètes en arts et sciences à l’Université de Washington. “Cela affecte de vastes étendues du monde. La circulation Pacific Walker est un facteur majeur de variabilité des précipitations mondiales.”

La rotation de la Terre provoque l’accumulation d’eaux de surface area chaudes du côté ouest des bassins océaniques. Dans le Pacifique, cela induit des problems plus humides en Asie, avec des alizés de basse altitude soufflant vers l’ouest à travers la mer. Les vents d’est de haute altitude créent une circulation atmosphérique – la circulation Pacific Walker – qui détermine les situations météorologiques dans le Pacifique tropical et bien au-delà.

Konecky a déclaré que lorsque l’on examine les projections des futurs états climatiques du monde, “il existe un accord de modèle incroyablement élevé en ce qui concerne les changements futurs de température. Il y a beaucoup moins d’accord en ce qui concerne les changements futurs des précipitations”.

Les modèles climatiques prédisent généralement que la circulation de Walker dans le Pacifique s’affaiblira en réponse au réchauffement climatique  cependant, son renforcement récent suggère que les aérosols – la suspension de fines particules solides ou de gouttelettes liquides dans l’air – introduits par l’activité humaine pourraient avoir l’effet inverse.

A déclaré l’auteur principal Georgy Falster, chercheur à l’Université nationale australienne et au Centre d’excellence de l’ARC pour les extrêmes climatiques. “Nous avons constaté que la force globale n’a pas encore changé, mais plutôt, le comportement d’une année à l’autre est différent.”

Falster a travaillé avec Konecky en tant que boursier postdoctoral à l’Université de Washington. Sloan Coats, de l’Université d’Hawaï à Manoa, et Samantha Stevenson, de l’Université de Californie à Santa Barbara, sont les autres auteurs.

Les scientifiques ont observé que le temps nécessaire à la circulation Pacific Walker pour passer d’une period de variety El Niño à une phase de variety La Niña a légèrement ralenti au cours de l’ère industrielle. Cela pourrait exacerber les risques associés de sécheresse, d’incendies, de pluies et d’inondations, a déclaré Falster.

Cela dit, les auteurs n’ont pas encore remarqué de changement significatif dans la power de la diffusion. “C’était un résultat surprenant”, a déclaré Stevenson. “Parce que d’ici la fin du 21e siècle, la plupart des modèles climatiques suggèrent que la circulation de Walker dans le Pacifique s’affaiblira.”

L’équipe a utilisé des données provenant de carottes de glace, d’arbres, de lacs, de coraux et de grottes pour étudier les circumstances météorologiques à long terme du Pacifique au cours des 800 dernières années. Les scientifiques ont combiné ces ensembles de données avec des données d’observation moreover récentes, puis ont utilisé des méthodes statistiques pour élaborer des reconstructions résolues chaque année de la circulation Pacific Walker.

“Notre étude fournit un contexte à lengthy terme pour un composant fondamental du système atmosphère-océan sous les tropiques”, a déclaré Coats. “Comprendre remark la circulation Pacific Walker est affectée par le changement climatique permettra aux communautés du Pacifique et au-delà de mieux se préparer aux défis auxquels elles pourraient être confrontées dans les décennies à venir.”

Les volcans jouent un rôle évident

Parmi les climatologues, il y a eu un débat animé ces dernières années sur les effets du système El Niño après une éruption volcanique, a déclaré Konecky. La circulation Pacific Walker est la composante atmosphérique de ce système.

“Nous savons depuis longtemps que les grandes éruptions volcaniques, notamment celles des tropiques, ont tendance à refroidir la planète pendant quelques années”, a déclaré Konecky. “Mais lorsqu’il s’agit d’hydroclimat, les impacts sont additionally difficiles à déterminer, car les précipitations et autres variables hydroclimatiques sont bien in addition bruyantes que la température. Il est donc difficile de dire  : a-t-il été un peu additionally humide cette année parce qu’un volcan est entré en éruption près de là ? Fidji, ou pour une autre raison ? »

Les éruptions volcaniques ont le pouvoir d’avoir un impact sur le climat à l’échelle mondiale, mais tous les volcans n’ont pas un tel influence. Des recherches antérieures ont montré que lorsqu’il y a un puissant volcan tropical, le monde a tendance à se refroidir un peu.

En termes d’impact potentiel sur l’hydroclimat ou les précipitations, d’autres scientifiques ont cherché à savoir si les éruptions volcaniques modifiaient les températures des océans, automobile le gradient de température des océans à travers le Pacifique tropical peut préparer le terrain pour des événements El Niño. Cette nouvelle étude s’attaque de front à l’impact des éruptions en se concentrant sur le comportement de l’atmosphère plutôt que sur les températures des océans. Les résultats ont été frappants :

“A la suite d’une éruption volcanique, nous constatons un affaiblissement très regular de la circulation Pacific Walker”, a déclaré Konecky.

“Cela n’est pas le fruit du hasard. C’est quelque selected d’assez robuste”, a-t-elle déclaré. “Nous observons une réponse constante dans l’atmosphère, alors que d’autres n’ont pas observé la même réponse dans la température des océans. Et c’est soit parce que la réponse atmosphérique est moreover forte, soit parce qu’elle est as well as facile à détecter.”

L’étude a été financée en partie par la Countrywide Science Basis, dans le cadre des subventions AGS-1805141, AGS-1805143, AGS-2041281 et OCE-2202794  et en partie par la Fondation David et Lucile Packard. Certaines functions de ce contenu sont une gracieuseté du Centre d’excellence de l’ARC pour les extrêmes climatiques.