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L'AUGMENTATION
DU NOMBRE ET DE L'INTENSITÉ DES CYCLONES, OURAGANS
& TYPHONS : MYTHE OU RÉALITÉ ?
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Le réchauffement climatique est associé à toutes sortes de
catastrophes présentes et à venir
Les cyclones, quintessence de la puissance destructrice des
phénomènes naturels, n’échappent plus à la règle depuis la
parution de deux études récentes en 2005
Pourtant, nombre d' experts sont d’accord pour dire aujourd'hui
que le nombre moyen de cyclones n’a pas augmenté depuis le
milieu du XIXe siècle
et de plus que l’accroissement récent de leur intensité est
une hypothèse pour le moins très discutée
Qu'en est-il réellement ?
Analyse et synthèse de ces débats
Jusqu’au début des années 2000,
la communauté des spécialistes ne considérait pas que le réchauffement
global pouvait avoir d’influence sur le nombre ni l’intensité
des cyclones
La hausse des températures moyennes de surface enregistrée
depuis 1860 s’accompagne certes d’une hausse (moindre) de
la température moyenne de surface des mers (SST),
ce qui devrait augmenter le nombre de zones océaniques dépassant
26 °C (une des conditions nécessaires pour la formation
de système cyclonique)
Mais outre que les SST présentent une variabilité forte tenant
aux mécanismes océaniques, d'autres conditions
sont nécessaires à la cyclogenèse
Si les températures de la troposphère se réchauffent en même
temps que celles de la surface, le différentiel thermique
reste par exemple identique et n’augmente pas ainsi la convection
Mais les choses ont changé depuis 2004 et 2005
Ces deux saisons ont été particulièrement intenses
et atypiques : dix typhons pénétrant les terres au Japon (2004),
pluies cycloniques intenses sur le sud de la Chine,
quatre ouragans puissants en Floride (2004), pénétration d’un
ouragan dans le sud du Brésil (mars 2004), cinq cyclones pleinement
développés sur les îles de Cook
(février-mars 2005), records battus en nombre et intensité
des cyclones nord-atlantiques en 2005
Au-delà de ces deux années exceptionnelles, un certain nombre
de chercheurs ont ainsi affirmé que l’intensité des cyclones
s’est accrue au cours
des trente dernières années et que ce phénomène pourrait être
directement lié au réchauffement climatique
Ces affirmations divisent profondément
les chercheurs et ont entraîné Chris Landsea (NOAA)
à remettre sa démission au GIEC
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Deux
"études" qui ont lancé la querelle,
dans Nature et Science (les auteurs
principaux en sont Kerry Emanuel et Peter Webster parues en
2005),
démontrent que le nombre de cyclones reste stable mais que
leur puissance globale augmente depuis un demi siècle
Ainsi :
- La première étude, publiée
le 4 août 2005 dans Nature, montre
que l'énergie totale dissipée par les ouragans de l'Atlantique
Nord et typhons du Pacifique Ouest a plus que doublé depuis
1950
L'auteur, Kerry Emanuel de l'Institut
de technologie du Massachusetts, s'est basé
essentiellement sur l’indice de dissipation
d’énergie
(PDI pour Power Dissipation Index)
Cet indice, lié à la surface concernée et à la durée du cyclone,
est obtenu principalement à l’aide de la vitesse maximale
constatée pour les vents de surface
(à la hauteur conventionnelle de 10 m)
Par ailleurs, ce météorologue américain a également comparé
l'évolution de la puissance des cyclones avec celle de la
température de la surface des océans
Résultat : les courbes évoluent de façon très similaire
Conclusion de Kerry Emanuel :
« Mes résultats suggèrent que le futur réchauffement peut
amener une tendance à la hausse dans le potentiel destructif
des cyclones et,
en tenant compte de l’augmentation des populations côtières,
à une hausse substantielle des pertes liées aux cyclones au
XXIe siècle »
-
La seconde étude a été publiée
dans Science le 16 septembre 2005
Cette fois, l'équipe de Peter
Webster de l'Institut de technologie de Georgia, a
calculé grâce aux archives satellites disponibles depuis 1970
le nombre de tempêtes
(vitesse des vents < 118 Km/h) et de cyclones (vitesse des
vents > 118 Km/h), la durée de ces évènements climatiques
et leur intensité
Les résultats indiquent que le nombre
total de cyclones reste stable
En revanche, le nombre de cyclones de catégorie 4 ou 5 a augmenté
de 57 % entre 1970 et 2004
En proportion, les cyclones de force majeure sont ainsi passés
de 20 % à 35% en 30 ans
Seul aspect positif : la puissance maximale des cyclones est
relativement stable depuis 35 ans
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Evolution
parallèle de la température des océans entre 30°S
& 30°N et du PDI
pour les bassins Atlantique & Pacifique Nord-Ouest
Note : l'unité de mesure des deux variables résulte
d'une équation mathématique complexe
qui facilite leur comparaison © K. Emanuel, Nature 436,
686 (2005 )
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La
proportion des cyclones de catégorie 4 et 5 a pratiquement
doublé en trente ans
© P.J. Webster et al., Science 309, 1844 (2005)
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Précisons
d’emblée que tous les experts sont d’accord sur un point
: le nombre de cyclones n’a pas sensiblement
augmenté au cours des trente dernières années,
malgré le réchauffement climatique constaté
Venons-en à la question de l’intensité de ces cyclones
Il convient d'abord de préciser que de nombreuses études précédentes
n'ont pas trouvé de lien entre les températures de surface
de la mer (SST) liées au réchauffement global
et l'intensité des cyclones observés (Chan 2004, Evans 1993,
Landsea 1996, 1999) contrairement à Webster & Emmanuel
(2005)
Qu' en est-il réellement ?
Les résultats d’Emanuel ont été rapidement contestés :
- Roger A. Pielke Jr (Université du
Colorado), un spécialiste de l’évaluation des pertes liées
aux cyclones atlantiques, n’a retrouvé pour sa part
aucune augmentation sensible
des destructions constatées (en argent constant compte tenu
de la population, de l’inflation et du PNB) sur la période
concernée
Les seules variations interannuelles significatives sont associées
dans sa base à El Niño et La Niña, et non aux températures
de surface
Le coût moyen de la période 1900-1950 pour 40 cyclones est
de 9,3 milliards de dollars contre 7,0 milliards de dollars
pour 46 cyclones sur la période 1951-2004 (Pielke 2005)
- Une autre critique, plus fondamentale,
formulée par Christopher Landsea concerne la mesure du PDI
Landsea suggère que le lissage des données a été inégalement
réparti sur la courbe de tendances, de sorte que les données
(brutes) en fin de courbe altèrent l’impression d’ensemble
Emanuel a reconnu cette erreur pour les ouragans de l'Atlantique,
mais non pour les typhons du Pacifique
- L’autre objection concerne l’homogénéisation
des données
Les mesures de la période 1949-1969 ne se faisaient
pas par satellite, et les chercheurs ont repéré des anomalies
dans les relations pression-vent rapportées à cette époque
Selon Landsea, les corrections
d’usage amènent une réduction des vents de cette période de
2,5-5 m/s, alors que les corrections choisies par Emanuel
s’élèvent à 12,2 m/s
Ce qui pousse à la baisse le PDI des cyclones anciens et,
relativement, fait grimper celui des cyclones récents
Emanuel a là aussi accepté le principe de cette révision (Landsea
2005)
- Des objections similaires sont venues
de William M. Gray (Université du Colorado), un des « papes
» de l’analyse des cyclones outre-Atlantique
Gray relève comme Landsea le problème central de l’uniformisation
des données sur la période, surtout pour les vitesses maximales
de vents enregistrées
Celles-ci étaient considérées comme trop importantes dans
les enregistrements antérieurs à 1973, et ont donc fait l’objet
d’une correction (dite Atkinson-Holliday) appliquée entre
1973 et 1986
Or, à partir des mesures satellitaires directes, on s’est
aperçu que cette correction était trop forte et amenait à
minimiser les vents des cyclones avant 1986 (recorrection
Dvorak)
Le problème est que l’équation d’Emanuel pour mesurer la dissipation
d’énergie (PDI) passe la vitesse maximale au cube, de sorte
que la moindre erreur sur l’estimation prend
des propotions très importantes
- William Gray oppose aussi au résultat d’Emanuel le nombre
de cyclones d’intensité 4 et 5 enregistrés sur la période
Mais cela nous amène directement au second article,
de Webster et al.
La démarche choisie par P.J. Webster et ses collaborateurs
dans leur article récent de Science est a priori plus simple
que celle d’Emanuel
Les auteurs ont examiné le nombre des cyclones dans la période
1970-2004, leur durée et leur intensité telle qu’elle est
mesurée par l’échelle de Saffir-Simpson
Tous les bassins cycloniques sont ici concernés, et non seulement
l’Atlantique et le Pacifique ouest
La conclusion semble sans appel : « les ouragans des catégories
les plus fortes (4, 5) ont presque doublé en nombre
(50 par quinquennat dans les années 1970 à près de 90 par
quinquennat dans la dernière décennie) et en proportion (d’environ
20 % à environ 25 %) »
Les auteurs concluent : « Cette tendance n’est pas incompatible
avec les récentes simulations des modèles climatiques montrant
qu’un doublement du CO2 atmosphérique peut augmenter la fréquence
des cyclones les plus intenses ».
La première critique est venue à nouveau de William Gray (2005b)
Le chercheur y souligne le problème
de la qualité des données dans les bases historiques d’analyse
des cyclones
« Dans la période 1975-1989, on ne pouvait avec certitude
délimiter les cyclones de catégories 4 et 5 des cyclones de
catégorie 3, ni même parfois de catégories 1 et 2 »
En refaisant les calculs de Webster avec les catégories 3,4
et 5, Gray n’obtient plus l’impressionnante croissance d’intensité
rapportée dans l’article de Science
Mais Webster et al. ont répliqué en contestant ces nouveaux
chiffres de Gray, quoiqu’ils admettent que l’introduction
de la catégorie 3 dans les mesures est nécessaire
compte-tenu des imprécisions historiques et rend la tendance
moins nette
Le point le plus intéressant (en reprenant les chiffres de
Webster et non de Gray pour éviter toute polémique inutile)
est que chaque bassin n’a pas répondu
de la même manière au cours des trois dernières décennies
Si la cyclogenèse était déterminée de manière décisive par
les températures de surface de la mer (SST), on devrait observer
une augmentation proportionnelle
de l’intensité et des SST dans toutes les zones
Or ce n’est pas le cas à l’évidence
Dans trois bassins sur cinq, le pic d’intensité a été atteint
dans la période 1985-1994, et non dans la période 1995-2004
marquée par un fort réchauffement
Dans le Pacifique, on voit clairement que la tendance est
désormais à la baisse. De la même manière, l’évolution des
cyclones ne suit aucune progressivité
La dernière décennie de l’Atlantique a connu un rebond important
par rapport à la précédente (de 14 à 38), alors cette progression
brusque n’est documentée nulle part ailleurs
Dans un commentaire récemment publié, Johny C.L. Chan a pour
sa part remis en cause le choix de Webster et al. de regrouper
les cyclones de la période 1970-2004 par moyenne quinquennale
Les analyses annuelles, au moins dans le bassin Pacifique,
montrent selon lui que les variations d’amplitude des cyclones
suivent des oscillations pluriannueles ou pluridécennales
normales,
sans que l’on puisse voir la tendance continue rapportée par
l’équipe de Webster
Cette dernière maintient malgré tout sa position
Les études d’Emanuel et Webster, et surtout la publicité abondante
qui en fut faite, ont entraîné une vive querelle
L’Organisation météorologique mondiale (OMM-WMO), plus
précisément son programme de recherche en météorologie tropicale,
a été amenée en février 2006
à publier une mise au point importante
sur les cyclones tropicaux à l’ère des changements climatiques
Elle est notamment covalidée par deux auteurs des articles
récents (Greg Holland, Kerry Emanuel) et par Chris Landsea
(WMO-CAS 2006).
On peut y lire les points suivants
:
• « Les connaissances actuelles et techniques disponibles
ne permettent pas de donner des indications quantitatives
robustes sur les changements potentiels de la fréquence
des cyclones. Les rares preuves disponibles permettent d’anticiper
un changement nul ou faible de cette fréquence »
• « L’augmentation rapide des dommages économiques et des
dégâts causés par les cyclones tropicaux a été due, dans une
large mesure, à l’accroissement des populations côtières,
la valeur assurantielle croissante des zones côtières et,
peut-être, une sensibilité accrue des sociétés modernes aux
dégâts d’infratructure »
• « Aucun impact unique lié aux événements cycloniques de
2004 et 2005 ne peut être associé directement au réchauffement
global, bien qu’il puisse y en avoir un pour l’ensemble »
• « La communauté des chercheurs est profondément divisée
pour savoir si les résultats des études récentes [sur l’intensité
des cyclones] sont dus, au moins en partie,
aux problèmes de bases de données concernant les cyclones
tropicaux »
• « Bien que l’existence de larges oscillations multidécennales
dans les cyclones tropicaux de l’Atlantique soit généralement
bien acceptée, certains scientifiques pensent
qu’il y a néanmoins une tendance émergente vers des cyclones
plus intenses. C’est un sujet chaudement débattu pour lequel
on ne peut donner aucune conclusion définitive ».
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Aucun consensus n'existe au sein de
la communauté scientifique sur l'influence du réchauffement
climatique dans l'activité des cyclones :
- Certains experts considèrent en effet que l'on manque de
recul pour savoir si l'actuelle augmentation de la fréquence
des cyclones de catégorie 4 ou 5 représente
une tendance forte ou résulte d'une simple fluctuation naturelle,
comme il y en a eu par le passé, sans aucun lien avec le réchauffement
- Si la température est certes un des éléments essentiels
dans la formation des cyclones, « d'autres facteurs - notamment
le cisaillement du vent - jouent
un rôle extrêment important », explique Jean-François Royer,
chercheur au Centre national de recherche météorologiques
- Toutefois, selon Jan Polcher, chercheur au laboratoire de
météorologie dynamique du CNRS, « les deux études publiées
en 2005 (Webster & Emmanuel) ont permis
de "démontrer" un lien entre la température des
mers et la puissance des cyclones plus convaincant que ce
qui avait pu être démontré jusqu'à présent »
Or il a été établit que l'élévation de la température des
océans est due au réchauffement climatique...
Alors à la question y aura-t-il plus de cyclones dans
les années à venir en raison du réchauffement avéré de notre
planète, dû notamment à l'émission des gaz à effet de serre
?
La réponse demeure incertaine bien que cette question
essentielle pour les futures générations a suscité nombre
d'études, dont les résultats comme on a pu le voir ne sont
pas tous concordants
Tout comme pour la question de l'évolution du climat de la
planète, on retrouve les partisans du scénario catastrophe
et ceux qui pensent que quels que soient
les changements observés, la nature compensera leurs effets
et que les bouleversements promis ne se produiront pas
On ne peut, actuellement, que se baser sur quelques simulations
du climat actuel à partir d'hypothèses
Les équipes de METEO-FRANCE ont pour leur part développé un
modèle climatique (appelé Arpège - Climat), ayant pour but
de bien décrire le climat sur le globe
et de pouvoir le faire évoluer à partir de simulations en
changeant quelques données de départ
En ce qui concerne l'activité cyclonique
et la fréquence des cyclones tropicaux, après s'être
assuré que le modèle numérique fournissait une bonne représentation
du climat actuel,
une hypothèse fut le doublement du gaz carbonique (CO2) dans
l'atmosphère
Cette hypothèse est étudiée un peu partout dans le monde par
les climatologues, car elle est vraisemblable pour les quelques
dizaines prochaines années
En effet l'émission de gaz, dits à effet de serre parce qu'ils
limitent le rayonnement terrestre de retour vers l'atmosphère,
semble persister,
malgré les recommandations des fameuses conférences mondiales
de Rio (1992) et Kyoto (1997)
Le réchauffement de la Terre observée depuis le début du XXème
siècle devrait alors continuer, et avec lui ce sont les océans
qui devraient voir leur température de surface augmenter
Il n'en faut pas plus pour imaginer que les mers plus chaudes
vont alors favoriser l'activité cyclonique, voire l'intensité
des phénomènes sur toutes les régions intertropicales
Le modèle climatique français confirme cette idée avec une
augmentation sensible du nombre de cyclones, dont le nombre
annuel doublerait ou presque,
les zones de cyclogenèse restant les mêmes
Mais, certains chercheurs mettent en doute ces simulations
qui ne tiennent pas vraiment compte de la réponse que ce changement
thermique amène à d'autres facteurs très influents
sur l'activité cyclonique. :
- Le cisaillement vertical des vents
entre la surface et la haute troposphère sera-t-il diminué
(plus de cyclones) ou augmenté (moins de cyclones) ?
- L'activité de la mousson dans
les régions qui y sont soumises sera-t-elle inhibée ou exacerbée
?
- L'humidité disponible dans l'atmosphère
et l'instabilité des masses d'air tropicales et équatoriales
subiront-elles une évolution, et dans quel sens ?
- Le réchauffement des eaux augmentera-t-il
la fréquence, voire accentuera-t-il la survenance du phénomène
" El Niño ", comme certains le pensent ?
Ce qui entraînerait alors une diminution de l'activité cyclonique
sur le Bassin Atlantique notamment ...
On le voit, une réponse globale n'existe
probablement pas
S'il est fort possible que le réchauffement de la planète
augmente les surfaces océaniques chaudes favorables aux développements
de cyclones,
nul ne sait réellement comment les autres acteurs de la cyclogenèse
(formation de cyclones) évolueront
Les scénarios catastrophe évoquent une évolution dans le même
sens, d'autres plus raisonnables imaginent une nature bienveillante
qui s'opposerait à cette évolution ...
Le XXIème siècle nous apportera, à nous ou plutôt à nos enfants,
les premières réponses.
Quant aux travaux de l'équipe de W. Gray et ses collaborateurs
de l'Université du Colorado,
ils font état d'une recrudescence de l'activité cyclonique
sur la zone de l'Atlantique durant les 20 ou 30 prochaines
années (1995/2020), à partir d'un cycle
mis en évidence, selon eux, d'une durée de 20 à 40 ans, qui
fait alterner les périodes à faible activité cyclonique (1900/1930
- 1970/1994)
et celles à plus forte activité (1930/1970 - 1995/en cours)
Et quand ils parlent de faible ou forte activité, ils font
référence, non pas au nombre de phénomènes annuels, mais plutôt
au nombre d'ouragans intenses,
ceux qui sont le plus à redouter pour les territoires
Selon eux, c'est le courant océanique de l'Atlantique plus
chaud et plus salé depuis 1995 qui serait la cause principale
de cette évolution …
A confirmer ultérieurement bien entendu !
Les
modèles climatiques permettent-ils de prévoir l’activité cyclonique
future ?
A partir de simulations numériques, les climatologues esquissent
des modèles d'évolution du climat
Mais ces modèles possèdent une résolution bien moins fine
que la taille d'un cyclone (200 km² contre quelques km² pour
l'oeil d'un cyclone)
Ce qui empêche toute prévision précise de l'activité cyclonique
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En
novembre 2006, toute la
communauté des chercheurs et des prévisionnistes spécialisés
en cyclones tropicaux s’est réunie lors du 6ème Groupe de
travail International
sur les Cyclones Tropicaux de l’Organisation Météorologique
Mondiale à San José au Costa Rica
Ils ont rendu des conclusions sur
la corrélation entre les changements climatiques anthropiques
(induits par l’activité humaine) et
les cyclones tropicaux, ouragans et typhons compris
Voici un résumé de leur rapport
:
- Un certain nombre de cyclones tropicaux à fort impact se
sont produits récemment dans le monde entier :
dont 10 cyclones tropicaux ayant touché le Japon en 2004,
5 cyclones tropicaux ayant affecté les îles Cook en 5 semaines
en 2005, le cyclone GAFILO à Madagascar en 2004,
le Cyclone LARRY en Australie en 2006, le typhon SAOMAI en
Chine en 2006 et les saisons cycloniques extrêmement actives
en Atlantique en 2004 et 2005 comprenant
les impacts catastrophiques de l’ouragan Katrina sur le plan
socio-économique
- Certains articles scientifiques récents font état d’une
importante augmentation de l’énergie, du nombre et de la force
des vents des cyclones tropicaux dans certaines régions
ces dernières décades associée à une augmentation de la température
de l’eau de mer
D’autres études arguent que les modifications des techniques
d’observation et des instruments sont responsables de ces
augmentations
Conclusions consensuelles des participants au 6ème Groupe
de travail International sur les Cyclones Tropicaux (IWTC-VI)
:
- Bien qu’il y ait aujourd’hui des
preuves à la fois pour et contre l’existence d’un signal anthropique
décelable dans les données climatologiques des cyclones tropicaux,
on ne peut tirer aucune conclusion définitive à ce jour
- Aucun cyclone tropical ne peut être individuellement attribué
au changement climatique
- L’augmentation récente des impacts sociétaux des cyclones
tropicaux est en grande partie due aux concentrations grandissantes
de population et d’infrastructures dans les régions côtières
- Le suivi des forces de vent des cyclones tropicaux a complètement
changé ces dernières décades, et rend difficile la détermination
de tendances précises
- On observe une variabilité multi-décadaire des cyclones
tropicaux dans certaines régions dont les causes (qu’elles
soient naturelles, anthropiques ou une combinaison des deux),
sont actuellement discutées
- Cette variabilité rend difficile la détermination des tendances
de l’activité cyclonique à long terme
- Il est probable qu’une augmentation du maximum de la force
des vents et des précipitations se produise si le climat continue
à se réchauffer
- Des études théoriques et à partir de modélisations prévoient
une augmentation de 3 à 5% de la vitesse des vents par degré
Celsius d’augmentation de la température de surface de la
mer
- Il y a une incohérence entre les faibles changements de
la vitesse du vent prévus théoriquement et par modélisation,
et les grands changements rapportés par
certaines études basées sur l’observation
- Bien que de récentes simulations des modèles climatiques
montrent que le nombre global de cyclones tropicaux pourrait
diminuer ou ne pas changer avec un climat plus chaud,
on n’accorde que peu de confiance dans cette prévision
- En outre, on ne sait pas comment vont évoluer les trajectoires
ou les zones d’impact des cyclones tropicaux dans le futur
- Il existe de grandes variations régionales entre les méthodes
utilisées pour suivre les cyclones tropicaux
- De plus, la plupart des régions ne disposent pas de mesures
enregistrées par des avions instrumentés
- La détermination de tendance est rendue difficile par ces
limitations non négligeables
- Si l’augmentation du niveau de la mer liée au réchauffement
global se produit comme prévu, il est probable que la vulnérabilité
aux inondations dues aux marées de tempête
associées aux cyclones tropicaux augmente
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