Pour l'Amérique du Nord, les oscillations entre les phases El Niño et La Niña dictent la trajectoire de saisons entières, influençant tout, de la gravité des saisons de feux de forêt en Occident à la productivité de la ceinture de maïs au Midwest. Comprendre le lien mécaniste entre les températures de surface tropicales de la mer du Pacifique et la circulation atmosphérique excessive – en particulier le positionnement des courants de jets polaires et du Pacifique – est la clé pour comprendre pourquoi ces anomalies océaniques lointaines ont un impact si direct sur le climat et la production agricole du continent.

Comprendre le cycle ENSO et sa portée mondiale

Pour saisir les impacts locaux, il faut d'abord comprendre la mécanique océanique et atmosphérique. Pendant El Niño, les vents de l'air s'affaiblissent, permettant à l'eau chaude de s'enliser vers l'est vers la côte sud de l'Amérique. Ce déplacement déplace l'activité typique de l'orage du Pacifique occidental vers le Pacifique central et l'est. Le chauffage atmosphérique qui en résulte renforce et déplace le courant subtropical vers l'est et vers le sud dans le sud des États-Unis. La Niña représente l'inverse : des vents de l'air plus forts que la moyenne poussent l'eau chaude vers l'ouest, ce qui intensifie la convection dans le Pacifique occidental.

El Niño : Un changement vers le chaud et le humide dans le Sud

Le fort courant subtropical de l'El Niño, qui se déplace vers le sud, agit comme une courroie transporteuse pour les tempêtes du Pacifique, se déversant sur la côte ouest et pour suivre le mouvement dans le sud. Cela peut entraîner des chutes de neige supérieures à la moyenne dans la Sierra Nevada et les Rocheuses, bénéfiques pour l'approvisionnement en eau, mais aussi un risque accru d'inondation dans les régions basses, des glissements de boue dans le sud de la Californie et des fortes épidémies météorologiques dans le sud-est. Inversement, le niveau nord des États-Unis et l'ouest du Canada connaissent généralement des conditions plus douces et plus sèches pendant les hivers d'El Niño. L'absence d'intrusions dans l'air arctique réduit la fréquence des phénomènes froids extrêmes, les coûts de chauffage diminuent, mais aussi la mortalité des ravageurs qui se produisent habituellement avec des gels profonds.

La Niña: Drier South, Colder North et les ouragans actifs

Les hivers de la Niña produisent une configuration continentale très différente. Le courant polaire est plus actif et plonge plus profondément dans le nord des États-Unis, tandis que le courant subtropical est déplacé loin vers le sud ou reste faible. Le résultat est un hiver plus chaud et plus sec à travers le sud des États-Unis, exacerbant les conditions de sécheresse dans des états comme le Texas, l'Oklahoma et l'Arizona. Le nord-ouest du Pacifique et le Midwest ont cependant tendance à connaître des conditions plus humides et froides, avec une augmentation de la quantité de neige de montagne. Les plaines du nord et le haut Midwest font souvent face à des événements extrêmement froids alors que l'air arctique plonge vers le sud. L'influence de La Niña sur l'été est le contraire de celle d'El Niño.

Ventilation régionale des impacts de l'ENSO

Les traits larges de l'ENSO donnent une image continentale, mais la géographie locale et les modèles météorologiques dominants créent une nuance importante qui doit être comprise pour une planification efficace.

Le Sud-Ouest américain et la Californie

L'ENSO est un facteur dominant dans l'approvisionnement en eau de la Californie. Les hivers El Niño apportent souvent de fortes pluies et de la neige, offrant un répit temporaire de la sécheresse. Cependant, la dichotomie « d'inondation et de sécheresse » n'est pas garantie – la force et la position de la piste de tempête varient d'un événement à l'autre. Un El Niño faible peut entraîner seulement des gains modestes en précipitations. La Niña enfonce généralement la Californie dans un régime sec, car le jet détourne les tempêtes vers le nord. Pour le Sud-Ouest, La Niña est fortement corrélé à la sécheresse persistante, tandis qu'El Niño offre le potentiel de pluies de mousson bénéfiques, bien que le signal soit plus faible qu'en hiver. La compétition pour l'eau du fleuve Colorado s'intensifie pendant une La Niña pluriannuelle, forçant des choix difficiles sur les allocations urbaines et agricoles.

Les Grandes Plaines et le Midwest

Les étés El Niño sont généralement plus froids et humides dans le Midwest, ce qui peut profiter aux rendements en réduisant le stress thermique, mais peut aussi retarder la plantation et la récolte, en poussant les cultures vers une période de maturité plus étroite. Les étés La Niña apportent souvent des conditions plus chaudes et plus sèches aux plaines centrales, ce qui peut accélérer la maturité des cultures mais aussi provoquer un stress de sécheresse grave pendant la période critique de pollinisation du maïs. La variabilité accrue de la température pendant La Niña peut également augmenter le risque de graves épidémies météorologiques, y compris des tornades dans l'allée Tornado. Le moment de la transition de la phase ENSO est souvent plus important que son intensité maximale pour les agriculteurs du Midwest.

Le Sud-Est des États-Unis

El Niño augmente la probabilité d'un hiver humide, frais et printanier dans le sud-est. Cela profite aux cultures hivernales comme les agrumes et les fraises en Floride en réduisant le risque de gel, mais les fortes pluies peuvent retarder les plantations printanières et entraîner des maladies fongiques dans les cultures en rangée comme le soja et le coton. La réduction du risque d'ouragan est un facteur économique majeur pour les communautés côtières et l'industrie de l'assurance.

Le Nord-Ouest du Pacifique

Les hivers El Niño sont généralement plus chauds et plus secs que la normale, ce qui entraîne une faible quantité de neige qui met l'eau à rude épreuve pour l'alimentation en énergie hydroélectrique, l'irrigation et les prises de saumon. Les hivers de La Niña sont plus froids et plus humides, et fournissent souvent une quantité de neige massive dans les Cascades, ce qui fournit un tampon d'eau robuste pour les mois d'été secs.

Nord du Canada et Alaska

Les hivers El Niño sont beaucoup plus chauds que la moyenne en Alaska et dans l'Ouest canadien, ce qui peut perturber les conditions de gel des sols, affecter les opérations forestières et le transport des marchandises sur les routes de glace, mais peut aussi réduire les coûts de chauffage.

Adaptation agricole et gestion des risques dans un climat ENSO

L'agriculture est à la base de la variabilité climatique. Les tendances prévisibles, mais non garanties, de l'ENSO constituent un cadre précieux pour la prise de décisions proactives dans toute la chaîne de valeur.

Stratégie de sélection et de plantation des cultures

Dans les plaines du Sud, une La Niña (sec) pourrait amener un agriculteur à changer de superficie pour passer du coton à forte consommation d'eau au sorgho plus tolérant à la sécheresse, ou à planter plus tôt du blé d'hiver pour profiter de l'humidité résiduelle du sol. Dans le Midwest, une prévision pour un printemps humide El Niño suggère d'investir dans des améliorations du drainage et de choisir des hybrides de maïs ayant une forte résistance aux maladies et une bonne tolérance aux pieds mouillés. L'objectif est d'aligner le cycle de vie de la culture sur la fenêtre météorologique prévue, en réduisant au minimum l'exposition aux risques.

Gestion des ressources en eau

Les irrigations dans l'Ouest et les Hautes Plaines dépendent fortement des prévisions de l'ENSO pour la gestion des réservoirs. Une prévision de La Niña déclenche des mesures de conservation obligatoires et la jachère des champs. Les districts d'irrigation renégocient les allocations d'eau en fonction des neiges attendues. El Niño peut, inversement, encourager le remplissage des réservoirs et la détente des restrictions d'utilisation de l'eau, permettant aux agriculteurs de cultiver plus de superficie.

Pesticide, mauvaises herbes et pression de la maladie

Les hivers humides El Niño dans le Sud peuvent entraîner des épidémies de rouille dans le blé et le soja. Les hivers doux permettent aux insectes nuisibles comme le ver à la boule de coton ou le ver à épis de maïs de survivre en plus grand nombre, augmentant la pression des ravageurs dans la saison de croissance suivante. Inversement, les conditions sèches de La Niña peuvent aider à supprimer les maladies fongiques mais peuvent favoriser d'autres ravageurs comme les acariens et les pucerons.

Gestion de l'élevage

Les éleveurs sont confrontés à des risques importants liés à l'ENSO. La sécheresse provoquée par la Niña réduit la disponibilité de fourrage dans les pâturages, oblige les éleveurs à abattre des troupeaux ou à acheter des aliments supplémentaires coûteux. Le risque élevé de tempêtes hivernales dans les plaines pendant la Niña nécessite des investissements dans les abris et les aliments d'urgence. Les hivers plus doux d'El Niño peuvent réduire les coûts d'alimentation hivernale et améliorer les taux de survie des veaux, mais la boue associée à de fortes pluies peut entraîner des problèmes de sabots et une incidence plus élevée de maladies dans les exploitations d'alimentation confinées.

Impacts plus larges sur les infrastructures, l'énergie et les écosystèmes

L'influence de l'ENSO s'étend bien au-delà de la porte de l'exploitation, affectant les structures qui soutiennent la société moderne et les systèmes naturels qui l'entourent.

Sécurité de l'eau et énergie hydroélectrique

Les districts urbains d'eau dans les grandes villes comme Los Angeles, Las Vegas et Denver doivent planifier des années à l'avance en fonction de la variabilité de l'ENSO. Une série d'années La Niña peut épuiser les principaux réservoirs comme le lac Mead et le lac Powell, provoquant le rationnement de l'eau et des différends juridiques.

Risque d'incendie

Les hivers de La Niña, qui ont séché l'Ouest et le Sud-Ouest, ont ouvert la voie à des feux de forêt massifs au cours de l'été et de l'automne suivants. La saison 2020 des feux de forêt en Californie et au Colorado a été le résultat direct de l'extrême sécheresse provoquée par la Niña pluriannuelle. El Niño peut temporairement réduire le risque de feu de forêt en chargeant les paysages avec de l'humidité, bien que la forte croissance subséquente des herbes et du broussailles (carburant) puisse paradoxalement augmenter le risque de feu dans les années neutres ou La Niña plus tard, lorsque ce combustible sèche.

Demande d'énergie et pêche marine

Un hiver froid La Niña dans le Nord augmente la demande de gaz naturel et de mazout de chauffage. Un été chaud et sec dans le Sud augmente la demande d'électricité pour la climatisation. Inversement, un hiver doux El Niño réduit la demande de chauffage. Ces prévisions stimulent le commerce de l'énergie et les stratégies de gestion du réseau. Dans l'océan Pacifique, ENSO modifie de façon spectaculaire le réseau alimentaire marin. El Niño réchauffe les eaux côtières, alimentant en eau froide riche en nutriments. Cet effondrement de la chaîne alimentaire entraîne des retours pauvres en saumon, la mort des oiseaux de mer et la migration des espèces de poissons. L'effondrement de la pêche à la sardine en Californie dans les années 1940 et le déclin de la pêche au poisson de fond dans le Pacifique à la fin du 20e siècle ont été liés à de forts événements El Niño. La Niña apporte souvent des conditions opposées, stimulant la productivité marine.

ENSO Prévisions et préparation dans un climat en évolution

Les modèles climatiques dynamiques peuvent maintenant prédire le début d'El Niño et La Niña jusqu'à six à neuf mois à l'avance, ce qui fournit un délai vital pour les secteurs agricole et énergétique. L'Institut international de recherche sur le climat et la société (IRI) publie des prévisions régulières de l'ENSO, qui sont utilisées par des organisations allant de la Croix-Rouge au Conseil du commerce de Chicago. Toutefois, la « barrière de prévision du printemps » demeure un défi : la compétence des prévisions de l'ENSO diminue considérablement entre mars et mai. Pour naviguer, les prévisionnistes s'appuient sur une série d'outils, y compris des modèles climatiques dynamiques du Centre européen des prévisions météorologiques à moyenne distance (CEMN) et des modèles statistiques.

Intégration des connaissances ENSO dans la prise de décision

El Niño et La Niña ne sont pas seulement des curiosités météorologiques; ils sont des moteurs fondamentaux du risque climatique et des possibilités en Amérique du Nord. En comprenant les changements typiques de température, de précipitations et de tempête associés à chaque phase, et en prêtant une attention particulière aux variations régionales nuancées, les décideurs en agriculture, en gestion de l'eau et en énergie peuvent passer de la gestion réactive des crises à la planification stratégique proactive.La recherche et la modélisation en cours d'institutions comme NASA continuent de nous faire mieux comprendre ces cycles puissants.