Grâce à une nouvelle analyse des données climatiques à long terme, les chercheurs affirment qu’ils ont maintenant une bien meilleure compréhension de la façon dont le changement climatique peut avoir un impact et faire en sorte que les températures de l’eau de mer d’un côté de l’océan Indien soient tellement plus chaudes ou plus froides que les températures sur le d’autres – un phénomène qui peut conduire à des événements météorologiques parfois mortels comme des méga-sécheresses en Afrique de l’Est et de graves inondations en Indonésie.
L’analyse, décrite dans une nouvelle étude en Avancées scientifiques par une équipe internationale de scientifiques dirigée par des chercheurs de l’Université Brown, compare 10 000 ans de conditions climatiques passées reconstruites à partir de différents ensembles d’enregistrements géologiques aux simulations d’un modèle climatique avancé.
Les résultats montrent qu’il y a environ 18 000 à 15 000 ans, à la suite de la fonte de l’eau douce du glacier massif qui couvrait autrefois une grande partie de l’Amérique du Nord se déversant dans l’Atlantique Nord, les courants océaniques qui maintenaient l’océan Atlantique au chaud se sont affaiblis, déclenchant une chaîne d’événements. en réponse. L’affaiblissement du système a finalement conduit au renforcement d’une boucle atmosphérique dans l’océan Indien qui maintient les eaux plus chaudes d’un côté et les eaux plus froides de l’autre.
Ce modèle météorologique extrême, connu sous le nom de dipôle, incite un côté (est ou ouest) à avoir des précipitations supérieures à la moyenne et l’autre à avoir une sécheresse généralisée. Les chercheurs ont vu des exemples de ce modèle à la fois dans les données historiques qu’ils ont étudiées et dans la simulation du modèle. Ils disent que les résultats peuvent aider les scientifiques non seulement à mieux comprendre les mécanismes derrière le dipôle est-ouest dans l’océan Indien, mais peuvent un jour aider à produire des prévisions plus efficaces de sécheresse et d’inondation dans la région.
« Nous savons qu’aujourd’hui, les gradients de température de l’océan Indien sont importants pour les régimes de précipitations et de sécheresse, en particulier en Afrique de l’Est, mais il a été difficile de montrer que ces gradients changent sur de longues échelles de temps et de les relier à les schémas de précipitations et de sécheresse à long terme des deux côtés de l’océan Indien », a déclaré James Russell, auteur de l’étude et professeur de sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes à Brown. « Nous avons maintenant une base mécaniste pour comprendre pourquoi certains des changements à plus long terme des régimes de précipitations dans les deux régions ont changé au fil du temps. »
Dans l’article, les chercheurs expliquent les mécanismes à l’origine de la formation du dipôle de l’océan Indien qu’ils ont étudiés et les événements météorologiques auxquels il a conduit au cours de la période qu’ils ont examinée, qui couvrait la fin de la dernière période glaciaire et le début de l’ère géologique actuelle. époque.
Les chercheurs caractérisent le dipôle comme un dipôle est-ouest où l’eau du côté ouest – qui borde les pays modernes d’Afrique de l’Est comme le Kenya, l’Éthiopie et la Somalie – est plus froide que l’eau du côté est vers l’Indonésie. Ils ont vu que les conditions d’eau plus chaudes du dipôle apportaient de plus grandes précipitations en Indonésie, tandis que l’eau plus froide apportait un temps beaucoup plus sec en Afrique de l’Est.
Cela correspond à ce que l’on voit souvent lors des récents événements dipolaires de l’océan Indien. En octobre, par exemple, de fortes pluies ont provoqué des inondations et des glissements de terrain dans les îles indonésiennes de Java et de Sulawesi, faisant quatre morts et touchant plus de 30 000 personnes. À l’opposé, l’Éthiopie, le Kenya et la Somalie ont connu des sécheresses intenses à partir de 2020 qui menaçaient de provoquer la famine.
Les changements observés par les auteurs il y a 17 000 ans étaient encore plus extrêmes, notamment l’assèchement complet du lac Victoria, l’un des plus grands lacs de la Terre.
« Essentiellement, le dipôle intensifie les conditions sèches et humides qui pourraient entraîner des événements extrêmes comme des événements secs de plusieurs années ou des décennies en Afrique de l’Est et des inondations dans le sud de l’Indonésie », a déclaré Xiaojing Du, chercheur postdoctoral Voss à l’Institut de Brown pour l’environnement et la société et le département des sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes de Brown, et l’auteur principal de l’étude. « Ce sont des événements qui ont un impact sur la vie des gens et aussi sur l’agriculture dans ces régions. Comprendre le dipôle peut nous aider à mieux prévoir et à mieux nous préparer au changement climatique futur. »
Le dipôle étudié par les chercheurs s’est formé à partir des interactions entre le système de transport de chaleur de l’océan Atlantique et une boucle atmosphérique, appelée circulation de Walker, dans l’océan Indien tropical. La partie inférieure de la boucle atmosphérique s’écoule d’est en ouest sur une grande partie de la région à basse altitude près de la surface de l’océan, et la partie supérieure s’écoule d’ouest en est à des altitudes plus élevées. L’air supérieur et l’air inférieur se connectent dans une grande boucle.
L’interruption et l’affaiblissement du transport de chaleur de l’océan Atlantique, qui fonctionne comme un tapis roulant fait de courants océaniques et éoliens, ont été provoqués par la fonte massive de la calotte glaciaire Laurentide qui couvrait autrefois la majeure partie du Canada et du nord des États-Unis. La fonte a refroidi l’Atlantique et les anomalies de vent qui en ont résulté ont déclenché la boucle atmosphérique au-dessus de l’océan Indien tropical pour devenir plus active et extrême. Cela a ensuite entraîné une augmentation des précipitations du côté est de l’océan Indien (où se trouve l’Indonésie) et une réduction des précipitations du côté ouest, où se trouve l’Afrique de l’Est.
Les chercheurs montrent également que durant la période qu’ils ont étudiée, cet effet a été amplifié par un niveau de la mer plus bas et l’exposition des plateaux continentaux proches.
Les scientifiques disent que davantage de recherches sont nécessaires pour déterminer exactement quel effet le plateau continental exposé et le niveau inférieur de la mer ont sur le dipôle est-ouest de l’océan Indien, mais ils prévoient déjà d’étendre les travaux pour étudier la question. Bien que cette ligne de travail sur les niveaux inférieurs de la mer ne jouera pas dans la modélisation des conditions futures, le travail qu’ils ont effectué en étudiant comment la fonte des anciens glaciers affecte le dipôle de l’océan Indien et le système de transport de chaleur de l’océan Atlantique peut fournir des informations clés. dans les changements futurs à mesure que le changement climatique entraîne davantage de fonte.
« Le Groenland fond actuellement si vite qu’il rejette beaucoup d’eau douce dans l’océan Atlantique Nord d’une manière qui a un impact sur la circulation océanique », a déclaré Russell. « Le travail effectué ici a fourni une nouvelle compréhension de la façon dont les changements dans la circulation de l’océan Atlantique peuvent avoir un impact sur le climat de l’océan Indien et à travers ces précipitations en Afrique et en Indonésie. »
Plus d’information:
Xiaojing Du, le refroidissement de l’Atlantique Nord a déclenché un mode zonal au-dessus de l’océan Indien pendant Heinrich Stadial 1, Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.add4909. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add4909