Le réchauffement climatique pourrait paradoxalement favoriser les vagues de froid en Amérique du Nord, en Europe et en Asie. Une étude publiée dans Nature Communications explique comment la réduction de la glace de mer est susceptible de perturber le climat.

L’Arctique est particulièrement exposé au réchauffement climatique dû aux émissions de gaz à effet se serre. Cette sensibilité pourrait bien amener des changements inattendus.

Des chercheurs ont en effet découvert comment le déclin de la glace de mer bordant les côtes de la Russie favorisait l’élévation des températures et affaiblissait les vents de haute altitude. Ces derniers, appelés jet streams, bloquent normalement l’air froid venu des régions arctiques. Mais l’hiver dernier, un jet stream positionné très au sud a apporté des températures glaciales dans l’est des Etats-Unis. L’ondulation du jet stream a en revanche protégé l’ouest américain du froid arctique.

Des chercheurs coréens et américains ont voulu comprendre les mécanismes à l’origine du phénomène. Ils ont découvert que la barrière formée par ces vents de haute altitude était moins hermétique lorsqu’il la glace de mer se réduisait.  L’un des auteurs de l’article, Jin-Ho Yoon, explique que lorsqu’il y a moins de glace de mer, davantage d’énergie est disponible pour réchauffer l’atmosphère. L’élévation de la chaleur perturbe ensuite le jet stream. Ce dernier est alors plus susceptible d’onduler, permettant à l’air froid de descendre sur l’Amérique du Nord et l’Europe.

Polar vortex : vague de froid dans l’est des Etats-Unis le 6 janvier 2014 (Source : NASA)

Cette configuration a été peu fréquente dans les années 90 mais depuis 2000 elle s’est produite quasiment chaque année, selon les auteurs de l’étude. Ainsi, les vagues de froid ont eu lieu quelques mois après la réduction de la glace de mer dans les mers de Barents et de Kara, au nord de la Russie.

Des données historiques et des simulations informatiques ont été utilisées par les scientifiques. Les deux approches ont montré le même lien entre le déclin de la glace de mer et les vagues de froid, selon le principal auteur de l’étude, Baek-Min Kim, chercheur à l’Institut Coréen de Recherche Polaire. Une part importante de ce déclin est certainement dû au réchauffement climatique lié aux émissions de gaz à effet de serre.

Jin-Ho Yoon, du Pacific Northwest National Laboratory, estime que l’article publié dans Nature Communications, est étayé par des preuves solides. D’autres études avaient déjà mis en avant l’impact du réchauffement de l’Arctique sur le climat des plus basses latitudes.  Jennifer Francis, de l’université Rutgers, a notamment expliqué comment l’amplification Arctique affaiblissait le jet stream. La différence de température entre l’Arctique et les régions plus au sud s’est réduite de 1,5°C depuis 2000. Cette configuration a tendance à ralentir le jet stream, selon Jennifer Francis, ce qui favorise ses ondulations.

Le mécanisme proposé par Jennifer Francis est différent de celui proposé par les chercheurs emmenés par Baek-Min Kim. Selon Jin-Ho Yoon, Jennifer Francis se base sur un constat général concernant le gradient de température. Le phénomène identifié par Jin-Ho Yoon et les scientifiques coréens explique plutôt comment un flux de chaleur enregistré à un endroit précis, en l’occurrence, la mer bordant la Russie, est susceptible de perturber le climat en un autre lieu de la planète.

La glace de mer dans l’Arctique habituellement atteint son plus bas niveau en septembre. Les niveaux ont atteint un record en 2o12. Jin-Ho Yoon reconnaît cependant que divers facteurs sont certainement susceptibles de contrôler le comportement du polar vortex. Kevin Trenberth, du Centre National pour la Recherche Atmosphérique de Boulder, ne croit pas que la réduction de la glace de mer soit susceptible de favoriser les vagues de froid. Il estime plutôt que le réchauffement du Pacifique est davantage susceptible d’expliquer l’évolution du climat mondial.

Pour Jin-Ho Yoon, aucun mécanisme ne peut selon lui à lui seul expliquer toutes les années. Il a lui même expliqué dans une étude précédente menée avec Simon Wang comment l’évolution de la température du Pacifique était susceptible de favoriser des ondes de Rossby en direction de l’Arctique, entraînant des épisodes météo extrêmes aux Etats-Unis.