Le changement climatique a augmenté les précipitations de 5% lors de la saison record des ouragans de l’Atlantique en 2020. Au cours des 14 tempêtes qui ont atteint le statut d’ouragan, les précipitations ont été 8 % plus importantes, selon une étude publiée dans Nature Communications.

Bien que des études antérieures aient prédit que le changement climatique rendrait les tempêtes plus humides et aient constaté que certains ouragans, comme Harvey en 2017, étaient plus porteurs de précipitations en raison du changement climatique, il s’agit de la première étude à examiner une saison entière. L’utilisation de méthodologies d’attribution rétrospective a démontré que le réchauffement induit par l’homme avait augmenté les précipitations associées aux ouragans récents, notamment Irma et Maria en 2017, Harvey en 2017, Florence en 2018 et Dorian en 2019. Avant l’été 2017, le contenu en chaleur de l’océan était à un niveau inédit, à la fois au niveau global et dans le Golfe du Mexique. C’est ce qui a dopé les ouragans Harvey, Irma et Maria. Harvey est l’un des plus puissants ouragans ayant frappé les Etats-Unis au 21e siècle et il s’est surtout distingué par les pluies diluviennes qui se sont abattues sur le Texas et les Etats voisins.

L’étude publiée dans Nature Communications applique cette méthodologie d’attribution rétrospective pour quantifier l’impact du changement climatique sur les précipitations extrêmes tout au long d’une saison des ouragans dans l’Atlantique Nord pour 2020.

La saison 2020 a connu un nombre record de 30 tempêtes nommées, dont 12 ayant touché terre dans la partie continentale des Etats-Unis, ce qui a entraîné de fortes précipitations sur de grandes régions. Les coûts économiques totaux à long terme de ces tempêtes sont encore en cours de quantification, mais les estimations dépassent 40 milliards de dollars. Les ouragans Laura, Sally, Isaias, Zeta, Delta, Eta et Hanna ont tous causé plus d’un milliard de dollars de dégâts, en grande partie à cause des inondations. Laura, par exemple, a été 10 % plus humide qu’elle ne l’aurait été sans le changement climatique.

La saison des ouragans de l’Atlantique 2020 a été la saison des ouragans atlantiques la plus active jamais enregistrée, dépassant le record précédemment établi en 2005. Cette saison a également présenté un record de 10 cyclones tropicaux qui ont subi une intensification rapide, à égalité avec 1995. Cette activité sans précédent a été alimentée par un épisode La Niña qui s’est développé au cours des mois d’été 2020.

La saison des ouragans de 2020 dans l’Atlantique Nord a donc été extrême en ce sens qu’elle a produit 30 tempêtes nommées. Parmi ces tempêtes, 29 se sont produites pendant la saison officielle des ouragans entre le 1er juin et le 30 novembre 2020. Bon nombre de ces tempêtes se sont produites au-dessus des températures océaniques chaudes de l’Atlantique Nord tropical, avec une température de surface de le mer (SST) moyenne pendant la saison des ouragans supérieure à 27 °C. Les simulations du modèle CESM montrent que l’influence humaine sur ces SST de fut de l’ordre de 0,4 à 0,9 °C dans la majorité de l’Atlantique Nord, avec une moyenne d’environ 0,6 °C.

Les chercheurs ont utilisé des simulations informatiques – continuellement mises à jour avec des observations en temps réel – pour calculer la quantité d’eau tombée au cours des 30 tempêtes, puis les ont comparées à un monde simulé sans changement climatique causé par l’homme. La différence est ce qui est causé par le réchauffement climatique. Cette technique a donné des chiffres de 5 % d’augmentation des précipitations sur trois jours pour les tempêtes tropicales (vents de surface >18 m/s) et de +8% pour les ouragans (vents de surface >33 m/s).

Lorsque les scientifiques n’ont regardé que les trois heures les plus pluvieuses de chaque tempête, ils ont pu estimer que le changement climatique les avait augmentées de 8 % par rapport au monde simulé sans changement climatique. Pour les tempêtes qui ont atteint le statut d’ouragan, il y a eu 11 % de pluie en plus pendant la période de trois heures, selon l’étude.

Les ouragans sont alimentés par l’énergie et l’humidité associées aux températures chaudes de l’océan. L’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère due aux émissions humaines a entraîné une tendance à la hausse détectable de la température globale. Une règle fondamentale de la physique est que l’atmosphère peut contenir près de 7% d’humidité en plus pour chaque degré Celsius de réchauffement. La température globale s’est élevée de plus de 1,1°C depuis le début de la période préindustrielle et l’influence humaine sur les SST est de 0,4 à 0,9 °C dans la majorité de l’Atlantique Nord. L’estimation de l’augmentation des pluies liées aux tempêtes, représentée dans l’étude par des augmentations des accumulations sur 3 jours, est ainsi cohérente avec l’échelle de Clausius-Clapeyron, compte tenu de l’estimation du réchauffement dans le bassin de l’Atlantique Nord. Cependant, les pluies sur 3 heures augmentent à un rythme estimé à près de deux fois l’échelle de Clausius-Clapeyron, et c’est particulièrement le cas pour les ouragans, peut-être pour des raisons structurelles dans les champs de précipitations.

La quantification des impacts de l’augmentation des températures de surface de la mer sur les ouragans et les cyclones tropicaux à l’échelle mondiale reste un défi scientifique, étant donné les effets climatiques concurrents sur d’autres paramètres environnementaux importants pour la genèse et le développement des tempêtes, notamment le cisaillement du vent et la stabilité atmosphérique. Cependant, une évaluation récente par des experts en ouragans suggère qu’il y a eu une augmentation de l’intensité et de la proportion des tempêtes les plus intenses, ainsi qu’une augmentation de la fréquence des tempêtes entraînant des précipitations extrêmes. Cette évaluation est étayée par des travaux récents qui ont mis en évidence des tendances à la hausse de l’intensité à l’échelle mondiale

L’augmentation attendue des précipitations des ouragans est une prédiction robuste concernant la réponse des ouragans au changement climatique. Les SST à l’échelle mondiale et régionale continueront d’augmenter au cours des prochaines décennies en raison des émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. Ce réchauffement conduira à de nouvelles augmentations des taux de précipitations extrêmes de la saison des ouragans de l’Atlantique Nord et des quantités accumulées. Le GIEC estime d’ailleurs que les précipitations extrêmes en général – et pas seulement les cyclones tropicaux – sur les régions tropicales humides deviendront très probablement plus intenses et plus fréquentes avec le réchauffement climatique.