Comprendre le cycle ENSO

L'oscillation El Niño-Sud (ENSO) est une structure climatique récurrente qui implique des changements de la température de surface de la mer et de la pression atmosphérique dans l'océan Pacifique équatoriale. C'est la principale source de variabilité climatique d'une année sur l'autre sur la planète, avec des effets profonds sur les conditions météorologiques, les écosystèmes et les économies du monde entier.

Dans des conditions normales, les alizés soufflent d'est en ouest dans le Pacifique tropical, poussant les eaux de surface chaudes vers l'ouest du Pacifique (près de l'Indonésie et de l'Australie), ce qui entraîne le revalorisation des eaux froides et riches en nutriments le long des côtes du Pérou et de l'Équateur, soutenant l'un des écosystèmes marins les plus productifs du monde.

La connexion océan-atmosphère

Au cœur de l'ENSO se trouve la boucle de rétroaction entre les températures de surface de la mer et les profils de pression atmosphérique. L'oscillation sud se réfère à la scission de la pression atmosphérique de surface entre l'est et l'ouest du Pacifique tropical. Dans des conditions neutres, la pression est élevée au-dessus du Pacifique oriental et la pression est basse. Pendant El Niño, ce gradient de pression s'effondre, réduisant les alizés et permettant à l'eau chaude de s'enliser vers l'est. Pendant la Niña, le gradient s'intensifie, renforçant les alizés et poussant encore plus vers l'ouest du Pacifique, ce qui entraîne des conditions plus froides que la moyenne dans l'est.

Pour les zones côtières de l'Amérique du Sud, les effets les plus immédiats se font sentir dans le Pacifique tropical oriental, où le système Humboldt Current fait normalement surface à des eaux froides et productives. Les perturbations de ce système se propagent sur l'ensemble du réseau alimentaire marin et modifient les modèles de précipitations à travers le continent.

El Niño : La phase chaude

El Niño est défini par un réchauffement anormal de la température de la surface de la mer dans le Pacifique central et oriental, généralement de 0,5°C ou plus au-dessus de la moyenne à long terme pendant plusieurs mois consécutifs. Ce réchauffement atteint souvent des sommets vers décembre, ce qui explique pourquoi les pêcheurs péruviens l'ont historiquement appelé -El Niño , l'enfant Christ.

La réaction atmosphérique est tout aussi dramatique, car les vents d'échange affaiblis permettent à la région de convection profonde et de précipitations qui se trouve normalement sur l'Indonésie de se diriger vers l'est vers le Pacifique central. Ce changement modifie les courants d'air mondiaux et les trajectoires de tempête. Pour l'Amérique du Sud côtière, la conséquence la plus directe est une augmentation spectaculaire des précipitations le long des côtes normalement arides du Pérou et de l'Équateur.

La Niña : la phase cool

La Niña est la phase opposée, caractérisée par des températures de surface plus froides que la moyenne dans le Pacifique central et oriental, souvent de −0,5 °C ou plus. Pendant La Niña, les alizés sont plus forts que la normale, ce qui augmente la remontée et pousse l'eau chaude vers l'ouest.

Dans l'atmosphère, La Niña renforce le schéma normal : la convection profonde reste ancrée dans le Pacifique occidental, tandis que l'est du Pacifique reste relativement sec. Pour l'Amérique du Sud côtière, cela signifie généralement une réduction des précipitations dans les régions normalement sèches du Pérou et de l'Équateur, entraînant parfois une sécheresse. En revanche, le bassin amazonien et certaines parties du nord-est du Brésil peuvent connaître des précipitations supérieures à la moyenne, à mesure que la zone de convergence intertropicale change.

Impacts directs sur l'Amérique du Sud côtière

Le cycle ENSO entraîne une série d'impacts interdépendants qui touchent tous les secteurs de la société le long de la côte ouest de l'Amérique du Sud, de la Colombie au Chili. Parce que la région couvre de multiples zones climatiques — de la forêt tropicale équatoriale au désert hyperaride à la Méditerranée — l'expression d'El Niño et de La Niña varie selon la latitude et la géographie locale.

Les précipitations et les inondations

L'impact le plus dramatique d'El Niño le long de la côte sud-américaine est l'apparition soudaine de fortes précipitations dans des zones normalement extrêmement sèches. Le désert côtier péruvien, l'un des endroits les plus secs de la Terre, peut recevoir l'équivalent de plusieurs années de précipitations en un seul mois pendant un fort El Niño, ce qui entraîne des inondations soudaines, des débordements de rivières et des glissements de terrain qui détruisent les habitations, les routes et les ponts.

Ainsi, pendant l'El Niño de 1997-1998 (l'un des plus forts enregistrés), les précipitations dans les zones côtières du Pérou ont dépassé 10 fois le niveau annuel normal, causant des dégâts généralisés et des pertes estimées à 3,5 milliards de dollars dans l'ensemble du pays. L'événement de 1982 à 1983 a également causé des inondations catastrophiques en Équateur et dans le nord du Pérou.

En revanche, La Niña tend à rendre la plupart des zones côtières du Pérou et de l'Équateur plus sèches que la normale, ce qui exacerbe la pénurie d'eau dans une région déjà définie par l'aridité. Les réservoirs sont peu nombreux, les systèmes d'irrigation sont stressés et les cultures sont en panne.

Conditions océaniques et vie marine

L'impact sur les écosystèmes marins est l'un des aspects les plus importants du programme ENSO pour les zones côtières d'Amérique du Sud. Les eaux froides et riches en nutriments du courant Humboldt soutiennent normalement une énorme biomasse de plancton, qui alimente l'anchoveta et les sardines, base de l'une des plus grandes pêcheries du monde, principalement au Pérou et au Chili.

Pendant El Niño, les eaux de surface chaudes et pauvres en nutriments réduisent la productivité primaire. Anchoveta se déplace plus profondément, cherchant de l'eau plus froide, et leurs populations diminuent à mesure que la nourriture se raréfient. L'industrie de la pêche subit de graves pertes économiques, et le gouvernement impose souvent des interdictions de pêche pour protéger les stocks. Parallèlement, les espèces d'eau chaude comme le mahi-mahi et le thon rouge se rapprochent de la côte, offrant de nouvelles possibilités, mais temporaires, à certains pêcheurs.

La Niña, par contre, améliore le gonflement et stimule la productivité primaire, entraînant des prises de pare-chocs d'anchottes et d'autres espèces d'eau froide. Cependant, les vents commerciaux plus forts peuvent également augmenter l'énergie des vagues et le relèvement côtier des eaux plus profondes et plus acides, qui peuvent affecter les mollusques et autres organismes calcifiants. L'effet global est généralement positif pour la pêche industrielle, mais peut perturber les petits pêcheurs artisanaux qui ciblent les espèces qui s'éloignent de la côte pendant les conditions plus fraîches de La Niña.

Agriculture et sécurité alimentaire

L'agriculture en Amérique du Sud côtière est très sensible à la variabilité des précipitations due à l'ENSO. Au Pérou et en Équateur, les vallées côtières qui dépendent de l'irrigation des rivières andines peuvent connaître soit l'abondance de l'eau, soit la rareté selon la phase. Pendant El Niño, les précipitations excessives causent l'érosion des sols, l'engorgement et la pourriture des racines; elles endommagent également les infrastructures comme les canaux et les drains de champs.

Pendant la Niña, la sécheresse menace les cultures pluviales et oblige les agriculteurs à dépendre davantage de l'irrigation, ce qui accroît la concurrence pour l'eau limitée. Dans le désert aride de Sechura au Pérou, les pénuries d'eau pendant la Niña peuvent réduire les rendements de coton, de riz et de canne à sucre.

Les conséquences pour la sécurité alimentaire dépassent la production locale. Le Pérou est un important exportateur de farines de poisson et les faillites de la pêche liées à El Niño entraînent une hausse des prix mondiaux des aliments pour animaux, qui affectent les industries du bétail et de l'aquaculture dans le monde entier.

Santé et infrastructures

Les inondations au cours de l'El Niño contaminent les réserves d'eau potable, entraînant des épidémies de choléra, de typhoïde et d'hépatite A. Les maladies à transmission mousquite comme la dengue et le Zika prolifèrent dans l'eau chaude et stagnante qui s'accumule après de fortes pluies. Le risque de paludisme augmente également, car le moustique Anophele trouve des conditions de reproduction appropriées dans les zones inondées.

La sécheresse pendant La Niña, par contre, peut entraîner des pénuries d'eau qui obligent les communautés à utiliser des sources d'eau dangereuses, augmentant le risque d'infections gastro-intestinales. La qualité de l'air peut également souffrir car les conditions sèches entraînent des tempêtes de poussière dans les déserts côtiers, exacerbant les maladies respiratoires.

Les ponts et les routes sont détruits lors des inondations d'El Niño, isolant les communautés et perturbant les chaînes d'approvisionnement. La route panaméricaine, qui longe la côte, a été fermée ou détruite à plusieurs reprises lors d'événements majeurs. Les ports du Pérou et de l'Équateur, en particulier ceux qui manipulent du minerai de cuivre et du pétrole, peuvent être contraints d'arrêter leurs opérations lorsque les panaches de rivière chargés de sédiments réduisent la profondeur des canaux ou lorsque les ondes de tempête endommagent les quais.

Événements historiques ENSO et leurs conséquences

Les archives des événements d'El Niño remontent à des siècles, avec des preuves archéologiques indiquant que les civilisations précolombiennes le long de la côte péruvienne ont adapté leurs schémas d'agriculture et de colonisation à ces perturbations périodiques. La civilisation moche (100–800 CE), par exemple, semble s'être effondrée après une période prolongée d'inondation intense d'El Niño suivie de sécheresse.

À l'époque moderne, les événements de 1982-1983 et 1997-1998 étaient les plus puissants du XXe siècle. L'événement de 1982-1983 a causé des dommages estimés à 8 milliards de dollars dans le monde, avec de graves inondations en Équateur et au Pérou qui ont fait des centaines de morts et des dizaines de milliers de déplacés. L'événement de 1997-1998 a été encore plus fort dans certaines mesures, la température de la surface de la mer au large du Pérou atteignant 4°C au-dessus de la normale.

Les événements plus récents comme le El Niño 2015–2016 ont été plus faibles mais ont encore causé des pertes agricoles importantes dans la région.Le littoral El Niño 2016-2017 (événement de réchauffement localisé non lié à l'ENSO du bassin) a frappé particulièrement le Pérou, avec des inondations et des glissements de terrain qui ont tué plus de 100 personnes et endommagé 200 000 maisons.

Surveillance et prévision de l'ENSO

Aujourd'hui, un réseau mondial de bouées, de satellites et d'instruments océanographiques surveille en permanence la température de la surface de la mer, la teneur en chaleur de l'océan et la pression atmosphérique dans le Pacifique tropical. Le réseau de l'océan tropical (TAO), tenu par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis (]NOAA, fournit des données en temps réel provenant d'amarrages qui s'étendent de la ligne de date à la côte de l'Amérique du Sud.

Pour les pays côtiers d'Amérique du Sud, ces prévisions sont essentielles pour la préparation aux catastrophes. Des pays comme le Pérou ont créé des comités de surveillance de l'ENSO qui traduisent les prévisions mondiales en évaluations régionales des risques, en émettant des alertes précoces à la défense civile, aux agences agricoles et aux gestionnaires de l'eau. La Commission ENSO du Pérou combine les observations locales de la température de surface de la mer, du renflouement et du débit des rivières avec les résultats de modèles mondiaux pour prédire les impacts sur la pêche, l'agriculture et la santé publique.

Malgré les progrès, la prévision de l'intensité exacte et de la manifestation locale d'un événement ENSO reste difficile. Les modèles sont meilleurs pour prévoir des schémas à grande échelle que les précipitations locales, en particulier dans la topographie complexe. Néanmoins, même un avertissement général de pluie plus haut-normale le long de la côte nord.

Adapter à la variation ENSO

Compte tenu de la nature récurrente et prévisible de l'ENSO, les stratégies d'adaptation sont essentielles pour réduire la vulnérabilité en Amérique du Sud côtière. Les mesures structurelles comprennent la construction de défenses contre les inondations (levées, bassins de détention), l'amélioration des systèmes de drainage et la construction de routes et de ponts pour résister aux débits extrêmes.

Dans le secteur de la pêche, la gestion adaptative comprend l'adaptation des quotas de pêche en fonction des prévisions de l'ENSO, l'encouragement de la diversification des espèces cibles et la mise au point de solutions de rechange pour la farine de poisson pour contrer les chocs de l'offre.

L'adaptation agricole consiste à choisir des variétés de riz plus résistantes aux inondations ou à la sécheresse, à améliorer l'efficacité de l'irrigation et à utiliser des prévisions climatiques saisonnières pour ajuster les dates de plantation.En Équateur, par exemple, certains riziculteurs passent maintenant aux variétés à cycle court lorsqu'un El Niño est prévu, récolte avant l'arrivée des pluies les plus fortes.

Au niveau politique, des organismes internationaux comme l'Organisation météorologique mondiale (OMM[) et la Croix-Rouge/Créseau rouge travaillent avec les gouvernements locaux pour renforcer les capacités de réduction des risques de catastrophe liés à l'ENSO. Le Bureau des Nations Unies pour la réduction des risques de catastrophe (]UNDRR[) encourage les plates-formes nationales qui intègrent l'information de l'ENSO dans la planification du développement.

Conclusion

El Niño et La Niña ne sont pas seulement des curiosités scientifiques; ce sont des forces naturelles puissantes qui façonnent à plusieurs reprises la vie de millions de personnes le long des côtes de l'Amérique du Sud. Des inondations explosives qui remodelent les paysages désertiques aux subtils changements de chimie océanique qui régissent les populations de poissons, le cycle ENSO impose des risques et des opportunités. En comprenant la dynamique océan-atmosphère sous-jacente et en investissant dans la surveillance, la prévision et la capacité d'adaptation, les nations de l'Amérique du Sud côtière peuvent réduire la vulnérabilité et exploiter les connaissances de l'ENSO pour un développement résilient.