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On sait enfin pourquoi la foudre est plus rare au-dessus des océans

Crédits : Pexels.

Une nouvelle étude parue dans la revue Nature Communications ce 2 août fait la lumière sur une question de longue date concernant la différence de foudroiement entre continents et océans. En outre, les résultats ont des implications pour le transfert de chaleur dans l’atmosphère et donc le bilan énergétique du système Terre.

Les scientifiques savent depuis longtemps que les impacts de foudre sont bien plus fréquents au-dessus des continents que des océans. Au cours des dernières décennies, les réseaux de détection mondiaux et les observations satellitaires ont permis d’apprécier cette différence de façon de plus en plus précise dans l’espace et dans le temps. La carte ci-dessous présente la densité de foudroiement par kilomètre carré et par an à l’échelle mondiale.

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Cette climatologie des impacts de foudre calculée sur la période 1995-2003 met clairement en lumière le contraste continents / océans. Crédits : NASA.

Plusieurs hypothèses visant à expliquer le contraste entre continents et océans ont été proposées par les chercheurs sans toutefois qu’un réel consensus ne parvienne à se dégager. La question reste donc l’objet de discussions. Cependant, les résultats récemment obtenus par une équipe de scientifiques dans le cadre d’une campagne de terrain menée autour de l’Afrique pourraient bien finir par trancher le débat.

Une campagne d’observation révèle les secrets de la foudre

Pendant cinq années, un groupe international de chercheurs a étudié les conditions atmosphériques qui prévalaient lors des orages continentaux et marins tout autour du continent africain. Les données récoltées entre 2013 et 2017 ont révélé une différence majeure entre les deux types de systèmes orageux. Elle concerne la quantité de sel présente dans l’atmosphère à grande échelle.

En effet, au-dessus des océans, les embruns marins enrichissent l’atmosphère en particules de sel, phénomène qu’on ne retrouve pas ou peu au-dessus des continents. Au moment où l’eau se condense en nuages, ces aérosols favorisent la formation de gouttelettes d’eau plus lourdes qui précipiteront plus rapidement vers la surface sous forme de pluie. Mais quel rapport avec la foudre ?

Du lien entre embruns marins et électrification des nuages

Le point clé est que les nuages d’orage s’électrifient par collisions de particules de glace en présence d’eau surfondue, c’est-à-dire liquide à des températures négatives. Or, avec des gouttes d’eau plus lourdes, la quantité emportée en altitude et susceptible de geler ou d’alimenter le contenu en eau surfondue sera diminuée, d’où une électrification moins efficace et un nombre d’impacts de foudre réduit au-dessus des océans.

Notons enfin que cet effet limitant est extrêmement puissant puisqu’il peut atténuer le foudroiement jusqu’à 90 %. « L’ajout de gros sel marin, connu sous le nom d’embruns, affaiblit la vigueur des nuages et de la foudre en produisant des gouttes moins nombreuses, mais plus grosses qui accélèrent les pluies chaudes au détriment des précipitations en phase mixte », rapporte l’étude dans son résumé.