La variabilité climatique régionale décrit les fluctuations naturelles et humaines des paramètres climatiques dans différentes régions géographiques à diverses échelles de temps.Ces variations – en termes de température, de précipitations, de vent et d'autres conditions atmosphériques – jouent un rôle crucial dans la détermination de la fréquence, de l'intensité et de la répartition des catastrophes naturelles.À mesure que les températures mondiales augmentent et que les conditions météorologiques deviennent plus erratiques, il n'est jamais plus urgent de comprendre le lien entre la variabilité climatique et les catastrophes.

Comprendre les variations climatiques

Contrairement aux changements climatiques, qui décrivent un changement persistant des conditions moyennes, la variabilité englobe les hauts et les bas naturels, comme une saison de mousson particulièrement humide suivie d'une saison sèche, qui sont motivés par des interactions complexes entre l'atmosphère, les océans, la cryosphère et la surface terrestre. Ils se produisent à des échelles de temps allant de saison (p. ex., la mousson indienne) à plusieurs décadales (p. ex., l'oscillation décadale du Pacifique).

Conducteurs naturels de la variabilité

Plusieurs phénomènes naturels font varier le climat sans intervention humaine. L'oscillation El Niño-Sud (ENSO) est le plus important, se déplaçant entre El Niño (phase chaude) et La Niña (phase froide) tous les deux à sept ans. El Niño entraîne généralement une augmentation des précipitations et des inondations dans le Pacifique oriental et la sécheresse dans le Pacifique occidental, tandis que La Niña inverse ces schémas. D'autres oscillations majeures incluent l'oscillation de l'Atlantique Nord (NAO), qui affecte les traces de tempêtes hivernales en Europe et en Amérique du Nord, et le Dipole de l'océan Indien (DIO), qui influence les précipitations en Afrique de l'Est et en Australie.

Influences anthropogéniques sur la variabilité

Les activités humaines modifient de plus en plus la variabilité naturelle de deux façons principales : en augmentant la température de base du globe et en modifiant la surface des terres. Les émissions de gaz à effet de serre résultant de la combustion de combustibles fossiles et de la déforestation aggravent la chaleur, ce qui rend le système climatique plus énergétique.Cette augmentation de l'énergie amplifie la variabilité existante, par exemple, une atmosphère plus chaude qui contient plus d'humidité, de sorte que lorsqu'une tempête survient, elle peut produire des précipitations plus fortes.

Comment les variations climatiques influencent la fréquence des catastrophes

La variabilité climatique influe directement sur la probabilité de tels risques. Lorsque la variabilité augmente, ce qui signifie que les conditions moyennes sont plus fréquentes, la probabilité de dépasser les seuils de catastrophe augmente. Par exemple, dans les régions où les précipitations deviennent plus erratiques, les risques d'inondations éclairs et de sécheresses prolongées augmentent, même si les précipitations annuelles moyennes demeurent les mêmes. La variabilité de la température peut produire des extrêmes qui se chevauchent : une vague de chaleur suivie d'un coup de froid, mettant l'accent sur les cultures et les réseaux énergétiques.

Inondations et fortes précipitations

Dans de nombreuses régions, l'intensité des précipitations extrêmes augmente parce qu'une atmosphère plus chaude peut contenir 7% de vapeur d'eau par degré Celsius, comme le décrit la relation Clausius-Clapeyron. Cet effet est particulièrement prononcé lors des événements ENSO : pendant les années El Niño fortes, certaines régions de l'Amérique du Sud et du sud des États-Unis connaissent un risque élevé d'inondation, tandis que l'Asie du Sud-Est et l'Australie sont confrontées à la sécheresse.L'urbanisation amplifie encore les risques d'inondation en remplaçant les surfaces perméables par du béton, en réduisant l'infiltration et en augmentant le ruissellement.Une étude publiée dans Le changement climatique naturel a révélé que la probabilité d'événements pluvieux records a plus que doublé dans certaines régions au cours du siècle dernier en raison des effets combinés de la variabilité naturelle et du réchauffement causé par l'homme.

Sécheresse et pénurie d'eau

La variabilité climatique joue un double rôle : elle peut déclencher des sécheresses en changeant les régimes de précipitations (par exemple, La Niña en Afrique de l'Est) et aggraver leur gravité par des rétroactions de température.Les températures plus chaudes augmentent l'évaporation et la transpiration, séchant les sols et réduisant les eaux de fonte des neiges.NOAA National Centers for Environmental Information signale que la zone touchée par la sécheresse dans les États-Unis contigus s'est développée à mesure que les températures ont augmenté.Dans des régions comme le Sahel, la variabilité de la mousson ouest-africaine, liée aux températures de surface de la mer dans l'Atlantique et les océans indiens, détermine si une saison entraîne la famine ou un excédent.

Les ondes de chaleur et les ornières froides

Les phénomènes de température extrêmes sont parmi les effets les plus directs de la variabilité climatique sur la santé humaine. Les vagues de chaleur sont devenues plus fréquentes, intenses et durables dans presque toutes les régions terrestres depuis les années 1950, selon le GIEC. Cette tendance est motivée par une combinaison de réchauffement global et de changements de la circulation atmosphérique, comme les crêtes à haute pression persistantes qui piègent la chaleur. Au cours de l'onde de chaleur du Pacifique Nord-Ouest, les températures ont surgi plus de 20°C au-dessus de la normale, tuant des centaines. Inversement, des sorts de froid peuvent encore se produire même dans un monde de réchauffement, particulièrement lorsque la variabilité naturelle comme un événement de réchauffement stratosphérique subite perturbe le vortex polaire, en envoyant de l'air frigide vers le sud.

Cyclones tropicaux et tempêtes

Les cyclones tropicaux (hurriciens, typhons, cyclones) sont alimentés par des eaux océaniques chaudes. La variabilité climatique influence leur fréquence, leur intensité et leurs traces. L'ENSO a un effet bien connu : El Niño a tendance à supprimer l'activité des ouragans de l'Atlantique tout en améliorant les typhons du Pacifique; La Niña fait le contraire en réduisant le cisaillement du vent au-dessus de l'Atlantique. Cependant, le signal n'est pas uniforme: le changement climatique augmente les températures de surface de la mer à l'échelle mondiale, ce qui fournit plus d'énergie pour les tempêtes.

Feu de forêt

La variabilité climatique influe sur les trois facteurs. La sécheresse prolongée et les vagues de chaleur asséchant la végétation, créant des charges de combustible qui brûlent facilement.Dans l'ouest des États-Unis, la combinaison d'un climat de réchauffement et de variabilité naturelle – comme les sécheresses induites par la Niña – a rallongé la saison des feux et augmenté la superficie brûlée. Une analyse de l'USEPA montre que le nombre moyen de grands feux de forêt (plus de 1 000 acres) dans l'ouest des États-Unis a plus que doublé depuis les années 1980. En Australie, la saison des feux de brousse de 2019 à 2020 a été précédée par une sécheresse grave liée à une forte tendance positive au dipôle de l'océan Indien et au réchauffement à long terme.

Études de cas régionales

L'impact de la variabilité climatique sur la fréquence des catastrophes varie considérablement selon les régions, selon la géographie locale, les modes climatiques dominants et la vulnérabilité socioéconomique.

Asie du Sud-Est : Variabilité de la mousson et inondations

La mousson de l'Asie du Sud-Est est l'un des systèmes climatiques les plus variables de la Terre. La région connaît des saisons humides et sèches, entraînées par le mouvement de la zone de convergence intertropicale (ZCI) et des interactions avec l'ENSO et la SAI. Lors des événements d'El Niño, la mousson s'affaiblit souvent, entraînant une sécheresse en Indonésie et aux Philippines; pendant la Niña, les précipitations s'intensifient, provoquant des inondations catastrophiques.

Afrique de l'Est : Cycles de sécheresse et sécurité alimentaire

L'Afrique de l'Est est très sensible à la DOI et à l'ENSO. Les deux saisons pluvieuses de la région (mars-mai et octobre-décembre) sont fortement modulées par ces oscillations. Une DOI positive, comme on l'a vu en 2019, apporte des pluies supérieures à la moyenne en Afrique de l'Est, mais une DOI négative, combinée à La Niña, entraîne une sécheresse sévère. La sécheresse de 2016-2019 en Somalie, au Kenya et en Éthiopie a poussé des millions à l'insécurité alimentaire.

Amérique du Nord : Événements composés et risques pour la santé

En Amérique du Nord, la variabilité climatique influence tout, depuis les éclosions de tornades jusqu'aux tempêtes et aux vagues de chaleur hivernales. Un exemple notable est la canicule du Pacifique Nord-Ouest de 2021, qui a été rendue 150 fois plus probable par les changements climatiques, selon les études d'attribution. Cet événement a été amplifié par une crête particulièrement persistante dans le jet, caractéristique de la variabilité naturelle de l'atmosphère, agissant sur une base plus chaude. La même région connaît également des événements atmosphériques de rivière en hiver, alimentés par l'humidité du Pacifique.

Prévoir et modéliser la variabilité du climat

Des modèles numériques qui simulent le système atmosphérique-océanique couplé peuvent prévoir l'ENSO, la SOI et d'autres modes avec une compétence modérée jusqu'à un an à l'avance. Cependant, des incertitudes importantes subsistent, en particulier dans les régions où interagissent de multiples oscillations. Par exemple, l'influence de l'OMA sur l'activité des ouragans dans l'Atlantique est compliquée par les signaux de l'ENSO à court terme. Les techniques d'apprentissage automatique sont de plus en plus utilisées pour améliorer les prévisions en identifiant les précurseurs à base de modèles dans les grands ensembles de données. Le World Climate Research Programme (WCRP) coordonne les efforts internationaux visant à améliorer les systèmes de prévision.

Stratégies d ' adaptation et d ' atténuation

L'adaptation consiste notamment à améliorer les systèmes d'alerte précoce, à construire des infrastructures résilientes, à diversifier les sources d'eau et à adopter une agriculture intelligente en matière de climat. Par exemple, les agriculteurs des régions sujettes à la sécheresse peuvent passer à des cultures tolérantes à la sécheresse et utiliser des capteurs d'humidité du sol pour optimiser l'irrigation. Les planificateurs urbains peuvent mettre en place des toits verts et des chaussées perméables pour réduire les risques d'inondation. Parallèlement, il est essentiel d'atténuer les changements climatiques en réduisant les émissions de gaz à effet de serre pour éviter de pousser le système climatique à des régimes de variabilité sans précédent. L'Accord de Paris vise à limiter le réchauffement à bien au-dessous de 2°C, ce qui contribuerait à préserver les modèles de variabilité reconnaissables et à prévenir les effets les plus extrêmes.

Conclusion

La variabilité climatique régionale est un facteur fondamental de la fréquence et de la gravité des catastrophes dans le monde entier.Des inondations et des sécheresses aux vagues de chaleur et aux feux de forêt, les oscillations du système climatique modulent les risques de façon complexe, qui sont maintenant amplifiés par le réchauffement causé par l'homme. Comprendre ces modèles n'est pas seulement un exercice universitaire, il est essentiel pour sauver des vies et protéger les moyens de subsistance.