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Posté par Adrien le Mercredi 04/10/2017 à 00:10
Éruptions volcaniques, mousson africaine, El Niño: les processus physiques identifiés
Une étude internationale, coordonnée par une chercheuse de l'IRD, montre que les éruptions volcaniques stratosphériques peuvent déclencher des événements El Niño dans le Pacifique. Les chercheurs ont identifié pour la première fois les mécanismes physiques à l'oeuvre: le refroidissement de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) du continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres continues ». Au sens...) africain, qui diminue l'intensité de la mousson (La mousson est le nom d'un système de vents périodiques des régions tropicales, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'Asie du Sud. Le mot mousson provient (par le portugais) de l'arabe mawsim...) et provoque une "anomalie de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !)" à l'origine d'un coup de vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à...) d'Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) responsable du déclenchement d'El Niño (El Niño (littéralement « courant de l’Enfant Jésus », car il apparaît peu après noël),...). Ces résultats, qui associent des chercheurs de l'UPMC et du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), sont publiés le 3 octobre 2017 dans la revue Nature Communications.

La communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) a montré récemment que les grandes éruptions volcaniques ont un impact sur le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue...): elles rejettent dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) des fortes quantités de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) qui, une fois converties en aérosols, bloquent une partie du rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont le spectre s'étend des...), refroidissant ainsi la surface de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...) pendant quelques années.

Des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) suggéraient également que les éruptions pouvaient favoriser le déclenchement d'un événement El Niño dans les deux années suivant l'éruption. Mais, jusqu'à présent, les chercheurs n'étaient pas parvenus à identifier le mécanisme physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) à l'origine de la réponse d'El Niño au volcanisme.

Le refroidissement du continent africain à l'origine de la réponse d'El Niño

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs, spécialistes de la modélisation du climat, ont examiné les conséquences de l'éruption du volcan (Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et l'empilement de matériaux issus de la montée d'un magma sous forme de lave et de tephras...) Pinatubo (Philippines) en 1991, l'une des plus importantes du 20e siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où...), qui a engendré un refroidissement global moyen de 0,4°C.

Ils ont mis au point (Graphie) un protocole expérimental combinant les bases de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) in situ de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...) de surface de l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence...), les simulations du cinquième projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) d'intercomparaison des modèles couplés (CMIP5) du programme de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) mondial sur le climat (WCRP) et un jeu de simulations inédites développé avec le modèle de climat de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Pierre Simon Laplace (IPSL). Ces nouvelles expériences numériques dédiées ont permis d'identifier le mécanisme à l'origine du déclenchement d'El Niño.

Ainsi, ils ont montré que l'éruption du Pinatubo en 1991 a produit un refroidissement du continent africain (la plus grande étendue terrestre de la zone intertropicale). Ce phénomène a perturbé la mousson africaine (baisse de la pluviométrie) qui a généré à son tour une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie...) atmosphérique se propageant vers l'Est jusqu'à l'océan Pacifique (L'océan Pacifique, qui s'étend sur une surface de 180 000 000 km², est l'océan le plus vaste du globe terrestre. Il comprend entièrement l'Océanie et quelques autres îles et archipels qui traditionnellement font partie...). Le courant d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) chaude dans le Pacifique qui en a résulté est à l'origine du déclenchement d'El Niño après l'éruption (comme l'explique la figure ci-dessous).


Les chercheurs sont ensuite parvenus à quantifier l'influence de l'éruption sur le type de "réponse" climatique, selon l'état de l'océan au moment de l'éruption:
- Si un événement El Niño est attendu, l'éruption prolonge sa durée sans modifier son intensité ;
- Si un événement La Niña ( La Niña est un cycle météorologique, associé à El Niño. La Niña est un des trois vaisseaux de la première expédition de Christophe Colomb vers les Amériques. ) est prévu, l'éruption a pour effet de le raccourcir ;
- Si aucun événement n'est pressenti, l'éruption déclenche un événement El Niño.

"Ces résultats améliorent notre compréhension des processus physiques du climat", souligne Myriam Khodri, chercheuse à l'IRD coordinatrice de l'étude. "Intégrer le volcanisme dans les systèmes de prévision du climat permettrait de mieux prévenir les conséquences des événements climatiques extrêmes pour les populations". Les recherches se poursuivent, afin de comprendre si la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et Équinoxe ci-dessous), la saison joue un rôle...) de l'éruption influence la réponse de la mousson africaine au forçage volcanique.

Le phénomène climatique El Niño (littéralement "l'Enfant Jésus") résulte d'une série d'interactions entre l'atmosphère et l'océan tropical et constitue une fluctuation majeure du climat global.

Également appelé ENSO (ENSO est un acronyme composé à partir des termes El Niño et Southern Oscillation (oscillation australe). C'est un phénomène climatique et océanographique reliant le...) (en référence à son couplage avec l'Oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à amplitude constante soit amorties. Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine.) Australe - Southern (Southern est le nouveau nom de la concession ferroviaire, initialement exploitée par Connex South Central, desservant les lignes du sud de Londres, du Surrey et du Sussex à partir des...) Oscillation), il se caractérise par un réchauffement anormal dans le Pacifique Est et se manifeste par des sécheresses dans des régions habituellement abondamment arrosées et, à l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), par des pluies et des inondations dans des zones désertiques.

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Source: CNRS-INSU