L'avenir d'El Niño passe par Toulouse

Les effets de ce "El Niño du siècle" avaient été ressentis aux Etats-Unis et jusqu'en Europe. Mais, en 1997-98, son ampleur a été encore plus importante, avec un coût estimé à 22 000 vies humaines et 34 milliards d'euros, et une question restée en suspens : le changement climatique global est-il en train d'aggraver El Niño?

Le phénomène "El Niño", caractérisé par le courant chaud issu de l'Océan Pacifique tropical qui lui donne son nom, se produit tous les deux à sept ans et entraîne un cortège de bouleversements climatiques à l'échelle de la planète. Depuis 1985, un millier de scientifiques et de techniciens du monde entier se sont penchés sur lui pour l'observer, tenter d'en déterminer les mécanismes et essayer de le prévoir.

En dépit de ces efforts, l'édition de 1997-98 n'a pu être pleinement anticipée et il reste très hasardeux de tenter de déterminer quels seront les effets de l'augmentation des concentrations en gaz à effets de serre induite par les activités humaines sur les mécanismes de ce phénomène. La question a été posée récemment à une vingtaine de modèles de circulation océanique globale différents développés par les scientifiques sans parvenir à une réponse tranchée.

Plus de 80 climatologues venus de 12 pays se sont réunis du 23 au 25 septembre à l'Observatoire Midi-Pyrénées, à Toulouse, à l'invitation du Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) afin de faire le point sur ce que l'on sait et surtout sur les incertitudes qui demeurent.

L'apport des satellites

En 20 ans, l'étude du phénomène "El Niño" a progressé considérablement grâce à la mise en place d'un réseau d'observations in situ dans le Pacifique tropical transmettant ses données en temps réel via le système Argos et grâce aux satellites océanographiques : les satellites d'altimétrie franco-américain TOPEX/Poseidon (1992) et Jason 1 (2001) et les satellites radar ERS-1 (1991) et ERS-2 (1995) de l'ESA, qui combinaient radar imageur, radar altimètre et radiomètre infrarouge (mesure des températures de surface de la mer). Depuis 2002, la plate-forme européenne en orbite polaire Envisat a également mis ses nombreux instruments au service de cette étude. Le satellite météorologique polaire Metop 1, développé conjointement par l'ESA et Eumetsat, se joindra à cet effort après son entrée en service en 2006.

L'utilisation intensive de ces données in situ et satellitaires a permis à la recherche de faire des pas de géant. Ainsi, l'édition 1997-1998 d'El Niño et son passage en phase froide, "la Niña", ont été parfaitement suivis par TOPEX/Poseidon et les ERS.

Malheureusement, ces données s'étendent encore sur une trop courte période pour permettre de détecter des dérives sur le long terme. Car "El Niño" est loin d'être un phénomène récent. L'étude des carottes glaciaires prélevées dans les glaciers des Andes révèle qu'il s'est manifesté depuis au moins un millénaire. On trouve aussi trace de ses dérèglements climatiques typiques dans les anciennes chroniques, jusqu'en Egypte. Dans le Pacifique, des carottes prélevées dans des récifs coralliens témoignent de son existence il y a près de 130 000 ans, ce qui signifierait qu'il a survécu à au moins une ère glaciaire. Toutefois, si "El Niño" peut être détecté et même daté sur plusieurs siècles, plus on remonte dans le temps, plus il est difficile de reconstituer la complexité de ses caractéristiques (température de la mer, taux de salinité, géométrie des courants, etc.).

"Nous sommes des dynamiciens, explique Joël Picaut du LEGOS, organisateur de ce colloque international, il nous faut des données pour enrichir nos modèles et comprendre les mécanismes."

Explorer le passé

Les données satellitaires sont disponibles depuis les années 1980, et les données de surface fiables et relativement continues, collectées par des navires marchands, ne datent guère que des années 1950. Au-delà, les données sont fragmentaires, pour ne pas dire ponctuelles, et peu fiables.

Pour Joël Picaut, cette absence d'éléments est le nœud du problème actuel: "Nous savons que nous sommes dans une phase de réchauffement depuis 1975 sans pouvoir définir s'il s'agit d'un phénomène cyclique naturel sur plusieurs décennies - comme ceux que nous connaissons dans l'Atlantique ou le Pacifique Nord - ou d'une tendance pérenne, qui pourrait être liée aux activités humaines."

Ce doute est important car "El Niño" se comporte comme jamais. Entre les deux "El Niños du siècle", il est revenu quatre fois, à plus faible ampleur, selon un cycle quasi-annuel totalement inédit.

"Nous manquons de dateurs précis pour définir si cela s'est déjà produit dans les siècles passés."

Des mécanismes mal connus

De plus, si les variations du phénomène "El Niño" sont effectivement liées à ce réchauffement global, il reste à comprendre quelle sont les mécanismes qui les lient, or cela nécessite de connaître parfaitement les conditions climatiques et météorologiques de la planète.

"Des tempêtes peuvent entraîner un refroidissement local des eaux du Pacifique Nord " explique Joël Picaut. "Leur densité augmentant à l'inverse de leur température, ces eaux descendent dans les profondeurs et, happées par les courants sous-marins, débouchent sur l'Equateur une dizaine d'années plus tard. Le retour dans le Pacifique Nord sous l'effet des vents est une hypothèse pour expliquer les cycles décennaux naturels observés. Il y a bien d'autres hypothèses qu'il faudra valider pour déterminer la part du réchauffement global."

Le colloque de Toulouse a mis en évidence le besoin vital de données combinées sur les océans et l'atmosphère, aussi bien pour le passé que pour l'avenir.

La chasse aux "marqueurs" capables de révéler les conditions climatologiques du passé est donc ouverte, mais elle ne sera que de peu d'utilité si le flux actuel d'informations ne se maintient pas, d'où l'absolue nécessité d'assurer la pérennité des mesures en préparant la continuité des missions océanographiques par de prochaines générations de satellites.

L'ESA jouera bien évidemment un rôle crucial dans la fourniture des données. "Devant les besoins pressants exprimés par les océanographes, même la mission dédiée à l'étude de la cryosphère, CryoSat, en 2004, va être mise à contribution pour fournir des données du niveau de la mer et de vitesse du vent, " explique Jérôme Benveniste, du département des sciences et applications de la direction des programmes d'observation de la Terre de l'ESA. "En 2007 nous lancerons aussi la mission Earth Explorer SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) qui fournira la mesure de la salinité de surface selon le besoin des océanographes."

L'ESA prépare une proposition de mission dans le cadre du programme "Earth Watch" pour soutenir l'effort de mesures opérationnelles de l'océan (niveau de la mer, courants, température, salinité, couleur de l'océan...) et assurer leur continuité au delà de cette décennie.

Point de contact Observatoire Midi-Pyrénées :

Dominique d'Arabian
Chargée de communication
Tél.: 05 61 33 28 67
E-mail: dominique.d'arabian@obs-mip.fr

Point de contact ESA :

Jérôme Benveniste
Direction des programmes d'observation de la Terre
Département des sciences et applications
ESA-ESRIN
Tél.: +39 06 941 80 553
Fax: +39 06 941 80 552
E-mail: Jerome.Benveniste@esa.int