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El Niño - le phénomène climatique unique dans le Pacifique tropical

À quelques années d'intervalle, une inversion des courants durant plusieurs mois se produit dans la région équatoriale du Pacifique, tant dans l'atmosphère que dans l'océan. De tels événements El Niño, lorsqu'ils sont très prononcés, signifient des déluges au lieu d'un temps sec sur la côte Pacifique de l'Amérique du Sud et une sécheresse dévastatrice au lieu d'une humidité tropicale dans la région Asie du Sud-Est-Australie. Le climat de ces régions bascule pour ainsi dire de son état normal à son contraire climatique extrême.

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El Niño se manifeste en premier lieu par un réchauffement marqué du Pacifique équatorial, partant de la côte sud-américaine vers l'ouest. En moyenne, les événements El Niño se produisent à plusieurs années d'intervalle. Les phases fraîches entre deux événements El Niño portent le nom de La Niña depuis 1985 environ.

Les rares événements El Niño forts s'opposent aux événements faibles, beaucoup plus fréquents. Les sources historiques permettent de bien cerner les événements El Niño des 450 dernières années. On connaît 47 événements forts ou très forts de cette période. Fort signifie une augmentation de la température de l'eau de mer au large des côtes péruviennes de 3 °C à 5 °C, très fort une augmentation de plus de 5 °C. En moyenne, les El Niño forts ou très forts se sont répétés tous les 10 ans au cours des 450 dernières années, avec une période de retour variant entre 4 et 20 ans. Des événements très forts, voire des phases de plusieurs années avec une très forte activité El Niño, sont connus en 1578, 1685-88, 1728, 1789-93, 1828, 1877/1878, 1891, 1925/26, 1982/83 et 1997/98 (source : Quinn et al. 1987 : El Niño occurences over the past four and a half centuries. Journal of Geophysical Research 92 (C 13) : 14449-14461).

L'indice ENSO multivarié MEI (multivariate El Niño Southern Oscillation Index) est souvent utilisé aujourd'hui pour mesurer la force d'El Niño et de La Niña. L'indice MEI est calculé à partir de la pression au sol, des composantes est-ouest et nord-sud du vent au sol, de la température de surface de la mer, de la température de l'air au niveau de la mer et du degré de nébulosité dans le Pacifique équatorial.

Le phénomène expliqué en bref

Lorsqu'El Nino n'est pas actif - c'est-à-dire pendant la phase de La Niña -, dans le Pacifique Sud central et oriental, une zone de haute pression marquée (anticyclone du Pacifique Sud) assure une forte circulation des alizés près du sol. Les alizés qui balayent l'océan absorbent de grandes quantités de vapeur d'eau et les transportent sur de longues distances. Au-dessus de la Nouvelle-Guinée et de l'Indonésie, la rencontre des alizés du sud-est et des alizés du nord-est provoque une forte concentration d'humidité.

L'apport constant de vapeur d'eau entraîne sa dispersion ou son ascension vers des zones plus élevées de l'atmosphère. Plus la surface de la mer du Pacifique occidental est chaude et plus la vapeur d'eau transportée par les alizés est importante, plus la concentration d'humidité sur l'archipel d'Asie du Sud-Est est forte. Il en résulte une situation de basse pression marquée avec une activité orageuse intense et des précipitations importantes.

La forte ascension de l'air humide au-dessus de l'Indonésie provoque un flux d'air le long de l'équateur en provenance de l'est. Pour compenser ce flux est-ouest au niveau du sol, l'air ascendant retourne vers l'est en altitude. Dans la région du continent sud-américain, il redescend et crée ainsi une circulation équatoriale fermée (circulation de Walker).

L'influence sur les courants marins

Les puissants alizés du sud-est sont à l'origine d'un courant marin prononcé orienté est-ouest dans le Pacifique équatorial. Les vents poussent les eaux de surface chaudes le long de l'équateur et les éloignent de la côte sud-américaine. En Asie du Sud-Est, il en résulte un excédent d'eau chaude proche de la surface.

Pour compenser la dérive des eaux de surface, des eaux profondes froides de l'Antarctique remontent vers la surface de la mer au large de l'Amérique du Sud. L'air au-dessus de la surface de la mer se refroidit donc et ne peut absorber que peu de vapeur d'eau. Avec les masses d'air qui descendent et s'assèchent ainsi en bordure de l'anticyclone du Pacifique Sud, cela crée un climat particulièrement sec, surtout sur les côtes du Pérou et du nord du Chili.

La circulation El Niño

Tous les deux à dix ans environ, le système de courants dans le Pacifique se modifie massivement. Dans de telles situations, on observe régulièrement un affaiblissement exceptionnel de l'anticyclone du Pacifique Sud. En conséquence, l'alizé du sud-est ne souffle plus que faiblement pendant plusieurs mois, voire s'effondre complètement par moments. L'impulsion pour le transport d'eau équatorial en direction de l'Indonésie est en grande partie perdue.  L'eau chaude accumulée dans le Pacifique occidental reflue sous forme d’onde. L’onde a besoin de plusieurs mois pour traverser le Pacifique et arrive généralement sur la côte sud-américaine aux alentours de Noël.

Sur la côte sud-américaine, les eaux froides remontant de l'Antarctique sont recouvertes sur une grande surface par les eaux chaudes qui refluent. La propagation de l'eau chaude dans le Pacifique sud-est affaiblit encore l'anticyclone du Pacifique sud, ce qui entraîne un affaiblissement encore plus marqué de l'alizé du sud-est. L'ensemble du phénomène de ce changement de circulation est appelé El Niño Southern Oscillation (ENSO).

Le déroulement type

Un événement El Niño classique s'étend sur un peu plus d'un an. Les premiers signes d'un événement naissant apparaissent souvent à partir du mois d'avril. Le maximum est souvent atteint au cours de la deuxième moitié de l'année. Parfois, l'installation dure plus longtemps et le maximum est reporté aux premiers mois de l'année suivante. L'événement El Niño de 1986/87 n'a même culminé qu'entre avril et août de l'année suivante.

Les effets directs

Avec les eaux chaudes, la zone de basse pression se déplace également de l'Asie du Sud-Est vers l'Amérique du Sud. Ce déplacement implique un renversement de la circulation de Walker dans le Pacifique équatorial. Les masses d'air chaud et très humide qui s'élèvent désormais au large des côtes sud-américaines provoquent de fortes précipitations, souvent suivies d'inondations dévastatrices, notamment dans les régions côtières de l'Équateur, du Pérou et du nord du Chili. L'eau de mer chaude est mortelle pour de nombreux animaux marins et leurs cadavres échoués gisent partout sur les plages.

En revanche, une situation de haute pression marquée se forme au-dessus de l'Asie du Sud-Est et la région souffre d'une sécheresse prolongée. Dans cette région, un El Niño puissant peut détruire une grande partie des récoltes et décimer le bétail. L'énorme sécheresse entraîne en outre souvent des incendies de forêt et de brousse à grande échelle. Bien que ceux-ci soient souvent causés par l'homme, ils deviennent rapidement incontrôlables en raison de la grande sécheresse et peuvent faire rage pendant des mois, comme en 1997/98 en Indonésie.

L’influence sur l‘Europe

Même s'il existe certaines corrélations entre El Niño et le régime des précipitations en Europe, ce couplage à distance n'est que très peu prononcé. En règle générale, le régime des précipitations en Europe est contrôlé de manière très dominante par ce que l'on appelle l'oscillation nord-atlantique (NAO).

La NAO décrit les fluctuations de pression dans l'atmosphère de l'Atlantique Nord. Le terme d'oscillation signifie que l'atmosphère de l'Atlantique Nord oscille entre deux états, à savoir d'un état de faible gradient de pression sud-nord à un état de fort gradient de pression sud-nord. Le gradient de pression sud-nord au-dessus de l'Atlantique Nord contrôle le régime des courants atmosphériques au-dessus de l'Europe et, par conséquent, les trajectoires des zones de perturbation génératrices de précipitations.

Si l'état de la NAO est neutre, l'influence d'El Niño peut se faire sentir en Europe. Selon un rapport du service météorologique allemand, il faut alors s'attendre à davantage de précipitations en hiver, surtout le long des Alpes françaises et du Jura jusqu'au sud-ouest de l'Allemagne. De grandes régions d'Europe ne seront toutefois pas influencées par El Niño.

Le nom El Niño

El Niño (en espagnol "le garçon", symbole de l'enfant Jésus), doit son nom aux pêcheurs péruviens. Ces derniers ont souvent été mis en difficulté par le réchauffement inhabituel de la mer, qui atteint souvent son maximum à la période de Noël. En effet, en raison de la pauvreté en nutriments de l'eau chaude, les populations de poissons diminuent drastiquement en cas de fort épisode El Niño, ce qui avait autrefois des conséquences désastreuses pour le secteur de la pêche. À l'origine, seul le courant marin chaud qui revient à intervalles irréguliers était désigné par le terme El Niño. Si l'on parlait de l'ensemble du phénomène, c'est-à-dire de l'inversion de la circulation atmosphérique et océanique, on utilisait le terme ENSO. Aujourd'hui, les termes El Niño et ENSO sont souvent utilisés indifféremment pour désigner l'ensemble du phénomène.

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