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Quels sont les effets d’une éruption volcanique de grande ampleur sur les cyclones tropicaux ?

Crédits : Pixabay.

Des chercheurs se sont récemment intéressés à cette thématique qui – étonnamment – n’a été que peu étudiée. En fait, la réponse des cyclones tropicaux à une éruption volcanique de grande ampleur s’avère plus subtile qu’attendu. Des résultats novateurs qui ont été publiés dans la revue scientifique américaine PNAS ce début avril. 

Les grandes éruptions volcaniques telles que celles du Pinatubo en 1991 ou d’El Chichón en 1982 induisent une perturbation ponctuelle – mais importante – de l’équilibre énergétique de la Terre. L’effet le plus connu consiste en un refroidissement de la température moyenne planétaire par rapport à la normale climatologique. Il tend à s’accompagner d’une réduction des précipitations à l’échelle du globe.

Progresser dans la complexité

Cependant, parmi les nombreux impacts de ces soubresauts géologiques, certains sont encore peu compris. Par exemple, la façon dont les cyclones tropicaux répondent à ce stimulus très spécifique. Intuitivement, on pourrait penser que des températures de surface moins élevées sont gages d’une activité cyclonique moins marquée. Néanmoins, peu d’études ont été dédiées à cette question et les conclusions exposées sont parfois contradictoires. Ainsi, la réponse semble a priori moins triviale qu’attendu.

Dans un papier paru le 1er avril 2019 dans la revue PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), des chercheurs ont tenté de surmonter les difficultés rencontrées par les travaux précédents. « C’est la première étude qui explique le mécanisme par lequel les grandes éruptions volcaniques influencent les ouragans à l’échelle mondiale », confie Suzana Camargo co-auteure de la nouvelle étude.

volcans précipitations température
Anomalie de pluies (A-C) et de températures de surface de la mer (B-D) pour la saison cyclonique de l’hémisphère nord (JASO) et de l’hémisphère sud (JFMA) dans l’année qui suit une éruption boréale (A-B) ou australe (C-D). Notez la progression de la zone de pluies inter-tropicale vers l’hémisphère opposé à celui de l’éruption. Voir les paragraphes pour plus de détails. Crédits : Francesco S. R. Pausata & al. 2019.

En utilisant un ensemble de simulations numériques – deux groupes avec perturbation volcanique* et un troisième sans – les auteurs ont montré que la réaction des cyclones tropicaux était plus subtile qu’estimée précédemment. En particulier, le refroidissement des températures de surface de l’océan n’apparaît pas comme un facteur de première importance. Il en va de même de la modulation de la dynamique d’El-Niño – qui a tendance à être favorisé peu après une éruption.

Une redistribution globale de l’activité cyclonique

Selon les modélisations, l’élément central repose en fait sur les fluctuations de la zone de convergence inter-tropicale (ZCIT). Il s’agit d’une bande discontinue d’amas orageux ceinturant le globe près de l’équateur. Lorsqu’une grosse éruption se produit dans l’hémisphère nord, la ZCIT se décale plus au sud que la normale. Inversement pour une éruption prenant effet dans le ciel austral. Ceci en raison d’un refroidissement asymétrique entre les deux hémisphères. Or, la ZCIT joue un rôle important dans l’initiation et l’amplification des tourbillons.

La conséquence principale en est une redistribution géographique de l’activité cyclonique – certaines régions subissant une diminution, d’autres une hausse. Une perturbation climatique qui peut persister jusqu’à 4 ans après l’éruption. Par ailleurs, les résultats obtenus n’objectivent pas une réduction globale de ces phénomènes, comme cela avait pu être avancé par des études antérieures. En effet, dans les simulations, les évolutions régionales contrastées se compensent pratiquement.

« Nos résultats sont en accord avec les observations et fournissent un mécanisme clair reliant les changements dans la genèse de cyclones tropicaux et les éruptions volcaniques », lit-on à la fin du papier. Une base solide sur laquelle appuyer de futurs travaux.

* Une expérience avec une éruption au nord de l’équateur et l’autre au sud. La troisième servant de contrôle.

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