Au cours des 21 000 dernières années, le climat mondial a évolué en réponse aux changements liés à l’orbite de la Terre autour du Soleil, à la fonte des calottes glaciaires et aux fluctuations naturelles des gaz à effet de serre comme le CO2. Une nouvelle étude montre comment El Niño a été impacté par ces différents facteurs.

Survenant tous les 3 à 7 ans, El Niño est le résultat de relations complexes entre l’océan et l’atmosphère. C’est l’une des manifestations climatiques ayant le plus de répercussions au niveau mondial. En temps normal, les alizés (vents d’est) soufflent sur le Pacifique, provoquant un empilement d’eau chaude au niveau de l’Indonésie.  Cette configuration neutre apporte de la pluie à l’ouest et des conditions sèches à l’est du Pacifique. Avec El Niño, les alizés se relâchent et les différences de température de surface de la mer entre l’ouest et l’est de l’océan Pacifique sont diminuées. Cela modifie la distribution de la chaleur à la fois dans l’eau et l’air dans chaque région, forçant une cascade de changements climatique globaux. C’est probablement l’événement qui a le plus d’impact sur le climat mondial : en 1998, l’année du plus fort épisode enregistré ces 100 dernières années, les températures mondiales avaient été relevées de 0,2°C.

En mai, les scientifiques estimaient qu’il y avait 90% de chances pour qu El Niño se manifeste d’ici la fin de l’année. Mais les prédictions ont été sérieusement revues à la baisse pour tomber sous les 60% récemment.

El Niño n’est pas un phénomène récent, il est depuis longtemps la source dominante de fluctuation climatique sur Terre d’une année à l’autre. Mais à mesure que le climat se réchauffe en raison des émissions de gaz à effet de serre, les chercheurs veulent savoir comment El Niño répondra.

Une équipe de chercheurs dirigée par Zhengyu Liu, de l’université du Wisconsin, a publié les dernières découvertes sur le comportement passé du phénomène dans la revue Nature. L’étude examine les facteurs qui ont influencé El Niño au cours des 21 000 dernières années afin de tenter de cerner quel pourrait être son évolution à l’avenir.

En utilisant les modèles informatique de pointe du Centre national de recherche atmosphérique du Colorado, les chercheurs aidés de collègues de l’université de Pékin, de l’université d’Hawaï à Manoa, et de l’Institut de technologie de Géorgie ont déterminé qu’El Niño s’était intensifié au cours des 6000 dernières années.

Les résultats corroborent les données d’études précédentes, qui s’appuyaient sur des observations historiques comme les sédiments au large de la côte de l’Amérique centrale et les changements dans le corail fossilisé. Pendant les années El Niño, chaudes et pluvieuses, les sédiments côtiers sont constitués de dépôts mixtes de couleur plus claire, et le corail fournit une signature unique, qui s’apparente aux anneaux des arbres.

Il y avait donc déjà eu des observations montrant qu’El Niño avait changé. Les études antérieures semblaient indiquer qu’El Niño avait augmenté au cours des 5 000 à 7 000 dernières années. Plusieurs sources indiquent qu’entre le début et le milieu de l’Holocène (il ya 11 000 à 5000 ans), El Niño était plus faible qu’il ne l’est actuellement, avec des réductions de l’ordre de 30-50%. Les simulations des modèles climatiques du milieu de l’Holocène montrent un affaiblissement de 10-15% d’El Nino par rapport au climat préindustriel.

Contrairement aux études précédentes, le nouveau modèle utilisé par l’équipe de Liu offre un regard continu sur  la longue histoire d’El Niño, plutôt qu’un instantané dans le temps.

Ce modèle examine les influences à grande échelle qui ont modifié la force d’El Niño au cours des 21 000 dernières années, tels que le dioxyde de carbone atmosphérique, la fonte de calottes glaciaires et les changements de l’orbite de la Terre.

Avant le début de l’Holocène – qui a commencé il ya environ 12 000 ans – les injections d’eau de fonte dues à la déglaciation ont fortement influencé El Niño en affectant la circulation océanique, selon l’étude. Mais depuis, ce sont les changements dans l’orbite de la Terre qui ont joué le plus grand rôle dans l’intensification du phénomène. Liu et ses collègues estiment qu’El Niño s’est intensifié d’environ 15% au cours de l’Holocène (les 11.000 dernières années). Ce renforcement s’est produit en réponse au rayonnement solaire modifié par le changements d’orbite, ce qui a conduit au réchauffement plus important des tropiques et à l’augmentation des rétroactions entre l’atmosphère et les couches supérieures de l’océan.

Quand au rôle du CO2, il semble plus difficile à déterminer. Au début de la déglaciation, la hausse du niveau de CO2 dans l’atmosphère aurait eu tendance à diminuer l’ampleur d’El Niño.

Les auteurs de l’étude indiquent cependant que des données d’observation supplémentaires sont nécessaires pour améliorer l’état des connaissances. Il faudrait notamment qu’il y ait plus d’échantillons de corail et des mesures de sédiments provenant de différents endroits dans le Pacifique central.