Des phénomènes météorologiques extrêmes ont été observés en Europe ces dernières décennies, en même temps qu’une accentuation des ondulations du jet stream. Mais il manquait des archives suffisamment anciennes pour se prononcer sur le caractère exceptionnel de cette tendance. C’est désormais chose faite avec une étude qui reconstitue l’évolution du jet stream sur les 300 dernières années.

Grâce aux cernes des arbres des îles britanniques et du nord-est de la Méditerranée, des chercheurs emmenés par Valérie Trouet (Université d’Arizona) nous apportent des éclaircissements intéressants sur la façon dont le jet stream s’est comporté avant l’ère des instruments modernes. L’étude publiée dans Nature Communications permet de remonter à 1725.

La conclusion principale est que la position estivale du jet stream a été un facteur important des extrêmes climatiques en Europe au cours des 300 dernières années. Ce recul permet de dire que les variations latitudinales sont devenues plus fréquentes dans la seconde moitié du XXème siècle. Depuis 1960, le jet stream est plus souvent dans une position extrême que lors de toute autre période depuis 1725.

En Europe, la position du jet stream nord-atlantique contrôle la circulation atmosphérique et influence l’occurrence et la durée des phénomènes de blocage. C’est ce type de blocage que l’on a pu observer lors de récentes canicules persistantes comme celles de 2003 et 2006 en Europe de l’ouest.

Canicule de 2003 en Europe (source : Reto Stockli et Robert Simmon, basé sur des données MODIS Land Science Team)

La position du jet stream a en effet un impact déterminant sur le temps qu’il fait en Europe. Lorsqu’il se trouve dans la position extrême nord, les îles britanniques et l’Europe de l’Ouest sont susceptibles de connaître une vague de chaleur en été. Le sud-est de l’Europe risque de subir dans le même temps de fortes pluies, voire des inondations.

Lorsque le jet stream se trouve dans la position extrême sud, c’est l’inverse. L’Europe occidentale est exposée aux fortes pluies et inondations alors que le sud-est de l’Europe subit des températures extrêmement élevées, des sécheresses et des incendies de forêt.

Par exemple, au cours de l’été 2007, les îles britanniques ont connu le deuxième été le plus humide depuis 1912, alors que des températures record  ont été observées dans le nord-est de la Méditerranée, avec des écarts saisonniers supérieurs à 4 ° C dans certaines zones. Le profil de l’été 1976 fut à l’opposé, avec de fortes chaleurs côté britannique et un froid inhabituel dans le nord-est de la Méditerranée.

Les vagues de chaleur et la sécheresse liés à la circulation atmosphérique de haute altitude se produisent en plus des températures déjà augmentées par le réchauffement planétaire.

Les événements extrêmes de l’été dans le Midwest américain sont également associés à des mouvements extrêmes vers le nord ou vers le sud du jet stream. D’ailleurs, le froid intense et la neige de cet hiver dans le nord-est nord-américain ainsi que la chaleur et la sécheresse en Californie et dans le sud-ouest américain sont liés à la position du jet stream du Pacifique nord.

Source : NASA

Les mouvements d’air sont en grande partie conduits par la différence de température entre l’Équateur et les les pôles. Plusieurs études récentes ont déjà souligné l’impact du réchauffement de l’Arctique plus rapide par rapport aux moyennes latitudes. Malheureusement, les données satellitaires sont trop récentes pour conclure de manière certaine à une amplification des situations de blocage. Les archives satellitaires remontent à 1979, ce qui est insuffisant.

Les arbres gardent cependant la mémoire du temps estival. Ces archives naturelles montrent que les températures chaudes de l’est de la Méditerranée ont eu lieu les mêmes années où il faisait frais dans les îles britanniques – et vice versa. Les auteurs de l’étude publiée dans Nature Communications ont pu l’observer dans la partie de la cime qui se forme en fin de saison de croissance. La densité maximale du bois final d’un arbre reflète la température du mois d’août.

La densité du bois a été analysée dans les arbres des îles britanniques et du nord-est de la Méditerranée pour les anneaux formés de 1978 à 1725.

Cartes de corrélation pour le nord-ouest de l’Europe et le sud-est de l’Europe. Source : Trouet et al (2018) – Nature Communications.

Comme les températures d’août dans ces deux régions reflètent la position estivale du jet stream de l’Atlantique Nord, Trouet et ses collègues ont utilisé ces lectures pour déterminer la position historique du courant de 1725 à 1978. Pour la position du jet stream 1979 à 2015, les chercheurs se sont appuyés sur des données provenant d’observations météorologiques.

Il y a toujours un débat pour savoir si la variabilité accrue du jet stream est liée au réchauffement climatique, notamment le réchauffement plus rapide de l’Arctique par rapport aux tropiques. L’étude de Nature Communications ne permet pas de trancher cette question définitivement mais apporte quand même des éléments permettant de mettre en perspective la tendance actuelle.

Avec l’analyse d’arbres beaucoup plus âgés dans les Balkans et dans les îles britanniques, Trouet espère reconstruire l’évolution du jet stream de l’Atlantique Nord jusqu’à 1 000 ans en arrière.