Les rivières atmosphériques se déplacent vers les pôles et modifient le régime des précipitations à l'échelle mondiale !

L'évolution des conditions météorologiques aggrave les sécheresses dans certaines régions, intensifie les inondations dans d'autres et menace les ressources en eau dont dépendent de nombreuses communautés. Lorsque les rivières atmosphériques atteignent l'extrême nord de l'Arctique, elles peuvent également faire fondre la glace de mer, ce qui affecte le climat mondial.

Dans une nouvelle étude publiée dans Science Advances, des scientifiques de l'université de Californie à Santa Barbara montrent que les rivières atmosphériques se sont déplacées de 6 à 10 degrés vers les deux pôles au cours des quatre dernières décennies.

Les rivières atmosphériques se déplacent vers les pôles

Elles se forment dans de nombreuses parties du monde et fournissent plus de la moitié du ruissellement annuel moyen dans ces régions, notamment sur les côtes sud-est et ouest des États-Unis, en Asie du Sud-Est, en Nouvelle-Zélande, dans le nord de l'Espagne, au Portugal, au Royaume-Uni et dans le centre-sud du Chili.

La Californie dépend des rivières atmosphériques pour près de 50 % de ses précipitations annuelles. Une série de rivières atmosphériques hivernales peut apporter suffisamment de pluie et de neige pour mettre fin à une sécheresse, comme cela s'est produit dans certaines parties de la région en 2023.

Si les rivières atmosphériques ont une origine similaire (apport d'humidité depuis les tropiques), l'instabilité atmosphérique du courant-jet leur permet de dévier vers les pôles de différentes manières. Il n'y a pas deux rivières atmosphériques identiques.

Les rivières atmosphériques sont fréquemment observées dans les régions extratropicales, une région située entre les latitudes 30 et 50 degrés dans les deux hémisphères, qui comprend la majeure partie des États-Unis continentaux, le sud de l'Australie et le Chili.

L'étude montre que les rivières atmosphériques se sont déplacées vers les pôles au cours des quatre dernières décennies. Dans les deux hémisphères, l'activité a augmenté le long des 50 degrés nord et 50 degrés sud, tandis qu'elle a diminué le long des 30 degrés nord et 30 degrés sud depuis 1979. En Amérique du Nord, cela signifie que davantage de rivières atmosphériques arrosent la Colombie-Britannique et l'Alaska.

Une réaction en chaîne à l'échelle mondiale

L'une des principales raisons de ce changement est l'évolution des températures de surface de la mer dans le Pacifique tropical oriental. Depuis 2000, les eaux du Pacifique tropical oriental ont tendance à se refroidir, ce qui affecte la circulation atmosphérique dans le monde entier. Ce refroidissement, souvent associé à des conditions La Niña, pousse les rivières atmosphériques vers les pôles.

Pendant La Niña, lorsque les températures de surface de la mer se refroidissent dans l'est du Pacifique tropical, la circulation de Walker (boucles géantes d'air qui influencent les précipitations lorsqu'elles montent et descendent dans différentes parties des tropiques) se renforce dans l'ouest du Pacifique. Cette circulation plus intense entraîne l'expansion de la ceinture de précipitations tropicales. L'expansion des précipitations tropicales, combinée à des changements dans la configuration des tourbillons atmosphériques, entraîne des anomalies de haute pression et des configurations de vent qui dirigent les rivières atmosphériques plus loin vers les pôles.

En revanche, dans les conditions El Niño, où les températures de surface de la mer sont plus chaudes, le mécanisme fonctionne dans le sens inverse, en éloignant les rivières atmosphériques de l'équateur.

Ces changements soulèvent d'importantes questions sur la manière dont les modèles climatiques prévoient les changements futurs dans les rivières atmosphériques. Les modèles actuels peuvent sous-estimer la variabilité naturelle, telle que les changements dans le Pacifique tropical, qui peut affecter de manière significative les rivières atmosphériques. La compréhension de ce lien peut aider les prévisionnistes à faire de meilleures prévisions concernant les régimes de précipitations et la disponibilité de l'eau à l'avenir.

Pourquoi ce déplacement vers les pôles est-il important ?

Un changement dans les rivières atmosphériques peut avoir des effets importants sur les climats locaux.

Dans les zones subtropicales, où les rivières atmosphériques sont de moins en moins fréquentes, les sécheresses pourraient être plus longues et l'eau moins abondante. De nombreuses régions, comme la Californie et le sud du Brésil, dépendent des rivières atmosphériques pour la pluie qui remplit les réservoirs et soutient l'agriculture. Sans cette humidité, ces régions pourraient être confrontées à une pénurie d'eau accrue, mettant en péril les communautés, les exploitations agricoles et les écosystèmes.

À des latitudes plus élevées, les rivières atmosphériques se déplaçant vers les pôles pourraient provoquer des précipitations plus extrêmes, des inondations et des glissements de terrain dans des endroits tels que le nord-ouest du Pacifique américain, l'Europe et même les régions polaires.

Dans l'Arctique, l'augmentation du nombre de rivières atmosphériques pourrait accélérer la fonte de la glace de mer, ce qui contribuerait au réchauffement climatique et affecterait les animaux dépendant de la glace. Une étude antérieure à laquelle j'ai participé a révélé que la tendance de l'activité des rivières atmosphériques en été pourrait contribuer à hauteur de 36 % à la tendance à l'augmentation de l'humidité estivale dans l'Arctique depuis 1979.

Référence de l'article :

Zhe Li et al, A global poleward shift of atmospheric rivers, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adq0604