EL NIÑO : Pourquoi l'Océan Pacifique bascule-t-il ?

El Niño est un phénomène climatique complexe qui se manifeste par une augmentation des températures de surface de l'océan Pacifique, en particulier dans sa partie orientale. Ce réchauffement, qui peut atteindre 3 à 4 degrés Celsius au-dessus des moyennes habituelles, ne dure pas indéfiniment. Il est souvent suivi d'un refroidissement, appelé La Niña, où les températures de surface sont inférieures à la normale. L'ensemble de ces phénomènes est désigné par l'acronyme ENSO (El Niño Southern Oscillation), ou oscillation australe. Pour comprendre El Niño, il est essentiel d'examiner l'interaction entre l'océan et l'atmosphère dans le Pacifique tropical. Normalement, les alizés, des vents soufflant d'est en ouest, poussent les eaux chaudes de surface vers l'ouest, créant une "piscine chaude" (warm pool) près de l'Indonésie. Cette accumulation d'eau chaude à l'ouest entraîne une légère inclinaison de la surface de l'océan, avec un niveau d'eau plus élevé à l'ouest qu'à l'est. Cette différence de hauteur a une conséquence cruciale sous la surface. La thermocline, la zone de transition entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides des profondeurs, est plus profonde à l'ouest et moins profonde à l'est. À l'est, près des côtes du Pérou, la thermocline étant proche de la surface, des remontées d'eau froide (upwelling) se produisent, créant une "langue froide" (cold tongue) où les températures de surface sont plus basses. L'océan influence également l'atmosphère. Les eaux chaudes de l'ouest favorisent l'évaporation, la formation de nuages et des précipitations intenses, créant une zone de basse pression. L'air montant se déplace vers l'est en haute altitude, redescend au-dessus des eaux plus froides, créant une zone de haute pression et un climat sec près des côtes sud-américaines. Ce cycle de circulation atmosphérique est connu sous le nom de circulation de Walker, et il contribue à maintenir les alizés. El Niño survient lorsque ce système "normal" est perturbé. Imaginons un affaiblissement ou une inversion des alizés. L'eau accumulée à l'ouest reflue vers l'est, provoquant un réchauffement initial. Mais l'effet le plus significatif se produit sous la surface. Si la surface de l'océan s'aplatit, la thermocline s'enfonce à l'est. Une onde de déformation de la thermocline, appelée onde de Kelvin, se propage vers l'est, atteignant les côtes sud-américaines en quelques semaines. L'enfoncement de la thermocline à l'est a un impact direct sur les remontées d'eau. Au lieu de puiser des eaux froides, l'upwelling remonte des eaux plus chaudes, réduisant la "langue froide". Ce réchauffement de l'est diminue le contraste de température avec l'ouest, affaiblissant davantage les alizés. C'est une rétroaction positive, le mécanisme de Bjerknes, qui auto-entretient et amplifie le phénomène. Un petit affaiblissement initial des alizés peut ainsi conduire à un réchauffement significatif du Pacifique oriental. Ce phénomène était déjà connu des pêcheurs péruviens il y a plus d'un siècle, qui l'appelaient "Corriente del Niño" (courant de l'enfant) car il se produisait souvent vers Noël. Les conséquences d'El Niño sont mondiales. Le déplacement de la zone de basse pression vers l'est entraîne des précipitations accrues dans des régions habituellement sèches, comme le Pérou, et des sécheresses dans des zones normalement humides, comme l'Australie. La disparition de la langue d'eau froide à l'est réduit la remontée de nutriments essentiels au phytoplancton, affectant la pêche et les chaînes alimentaires. Cependant, El Niño ne s'emballe pas indéfiniment. Des mécanismes de rétroaction négative limitent son intensité et provoquent son inversion. Premièrement, l'augmentation des températures à l'est conduit à plus d'évaporation et de nuages, qui bloquent une partie de l'apport solaire, modérant le réchauffement. Deuxièmement, il existe une saisonnalité. Entre juin et novembre, la thermocline est naturellement moins profonde à l'est, rendant la région plus sensible aux perturbations et favorisant l'amplification d'El Niño. C'est pourquoi le phénomène atteint souvent son pic en novembre-décembre. En début d'année suivante, la rétroaction de Bjerknes faiblit, contribuant à l'extinction du phénomène. Mais l'alternance entre El Niño et La Niña, qui se produit tous les 3 à 7 ans, ne peut être expliquée par ces seuls mécanismes. La dynamique interne de l'océan Pacifique joue un rôle crucial. Lorsque les alizés faiblissent, en plus de l'onde de Kelvin vers l'est, d'autres ondes, appelées ondes de Rossby, se propagent vers l'ouest de part et d'autre de l'équateur, faisant remonter la thermocline. Lorsque ces ondes atteignent les côtes, elles se réfléchissent et redistribuent les eaux chaudes. Le concept clé est la "charge" et la "décharge" de l'océan en eau chaude. Pendant El Niño, la quantité totale d'eau chaude dans la bande équatoriale diminue car elle est évacuée vers les hémisphères nord et sud. La thermocline remonte globalement. Cette "décharge" prépare la transition vers La Niña, où les eaux froides remontent, les alizés se renforcent, et la thermocline s'enfonce à nouveau, "rechargeant" l'océan en eau chaude et préparant le prochain El Niño. Pour modéliser ces oscillations, les scientifiques utilisent des modèles d'oscillateur rechargé, qui décrivent l'évolution de la température de surface à l'est (T) et de la profondeur moyenne de la thermocline (H). Ces modèles intègrent la rétroaction de Bjerknes, la charge et la décharge de l'océan, ainsi que deux ingrédients essentiels : les "coups de vent d'ouest" (perturbations aléatoires des alizés) et la saisonnalité de la rétroaction. Ces éléments permettent de reproduire des oscillations irrégulières similaires aux observations réelles et, dans une certaine mesure, d'anticiper l'arrivée d'un phénomène El Niño plusieurs mois à l'avance. Actuellement, les données suggèrent une forte probabilité d'un El Niño intense, voire exceptionnel, pour l'hiver 2026-2027. Les impacts de ces événements sont considérables, allant des perturbations météorologiques à l'agriculture, en passant par les chaînes alimentaires et les maladies. Les économistes estiment le coût total d'un épisode El Niño à plusieurs milliers de milliards de dollars à l'échelle mondiale. Bien qu'El Niño soit un phénomène naturel, le réchauffement climatique d'origine anthropique s'y ajoute, amplifiant les pics de température mondiaux lors des années El Niño. La question de savoir si le réchauffement climatique aggrave la fréquence ou l'intensité des épisodes El Niño est un sujet de recherche active, avec des conclusions encore partielles.