Des mers éloignées pourraient prédire les sécheresses du fleuve Colorado | Science

Les scientifiques pensent avoir trouvé des moyens de mieux prévoir les sécheresses sur le fleuve Colorado, une source d’eau vitale dans le sud-ouest aride des États-Unis.

herdiephoto / Flickr (CC BY 2.0)

Par Warren Cornwall

En 2011, de fortes chutes de neige dans les montagnes Rocheuses ont rempli le fleuve Colorado, soulevant des réservoirs et des esprits dans le sud-ouest des États-Unis, frappé par la sécheresse. L’année suivante, cependant, les niveaux d’eau sont tombés presque à leur plus bas niveau depuis un siècle, mettant en péril un approvisionnement vital pour des millions de personnes et des dizaines d’écosystèmes. Maintenant, les scientifiques disent qu’ils ont peut-être mis au point un système d’alerte précoce potentiel pour les niveaux d’eau du Colorado – en observant les modèles de température dans les océans Atlantique et Pacifique, à des milliers de kilomètres.

Si l’approche fonctionne, cela pourrait être une première étape vers l’élaboration de prévisions fluviales à plus long terme, disent les scientifiques. «Si nous savons maintenant que l’année prochaine nous connaîtrons une grave sécheresse, les gestionnaires de l’eau peuvent travailler de manière proactive», déclare Yoshi Chikamoto, un expert en dynamique du climat à l’Université d’État de l’Utah, à Logan, qui a aidé à diriger la recherche.

Les scientifiques ont depuis longtemps des liens reconnus entre les températures des océans et les régimes météorologiques continentaux. Plus célèbre, El Niño du Pacifique central – un réchauffement périodique des eaux océaniques – a été lié à la sécheresse en Afrique, aux pluies torrentielles sur la côte Pacifique de l’Amérique du Nord et aux incendies de forêt en Amérique du Sud. Et comme les modèles climatiques sont devenus plus précis et les ordinateurs plus puissants, les scientifiques ont recherché des preuves d’autres façons dont les changements océaniques se répercutaient dans l’atmosphère.

Chikamoto a tourné son attention vers le fleuve Colorado en 2017. L’Utah et plusieurs États voisins de Rocky Mountain se trouvent dans la partie supérieure du système fluvial, ce qui aide à étancher la soif de Las Vegas, Phoenix et Los Angeles. La rivière produit également suffisamment d’énergie hydroélectrique pour éclairer plus de 750000 maisons, et ses eaux transforment la vallée impériale de Californie d’un désert en une corne d’abondance agricole. Mais les prévisionnistes du gouvernement prédisent généralement sa prime seulement 7 mois à l’avance, en partie sur la base des niveaux de neige, des tendances de température et des enregistrements historiques.

Chikamoto et ses collègues se sont demandé s’ils pouvaient faire des prévisions à plus long terme en examinant les conditions océaniques éloignées. Ils ont pris un modèle informatique existant de l’interaction entre les océans mondiaux et l’atmosphère et y ont ajouté des données océaniques historiques sur la température et la salinité. Ils ont également ajouté des mesures de l’humidité du sol – un indicateur de sécheresse courant – pour les terres drainées par le fleuve Colorado et ses affluents.

Les scientifiques ont découvert qu’au cours des sept années de sécheresse les plus extrêmes au cours des 6 dernières décennies, y compris 2012, le ralentissement s’est presque toujours produit dans la foulée d’un schéma pluriannuel de températures océaniques mondiales, rapportent-ils ce mois-ci en Communications Terre et environnement. Ces schémas ont commencé avec des périodes de chaleur inhabituelles dans l’Atlantique tropical 3 à 4 ans avant la sécheresse, et se sont poursuivis avec un réchauffement dans le nord du Pacifique et un refroidissement dans le Pacifique central 1 à 2 ans avant la sécheresse.

Pour tester le pouvoir prédictif de cette approche, les scientifiques ont utilisé leur modèle pour créer une série de prévisions à 10 ans à partir de 1960. Ils ont comparé ces prévisions avec celles de deux autres modèles: l’un qui manquait les données océaniques supplémentaires, et l’autre qui a utilisé les conditions de sécheresse de l’année précédente pour prédire l’année suivante. Ils ont également comparé les prévisions aux conditions réelles. Ils ont constaté que leurs prévisions axées sur l’océan étaient jusqu’à 40% plus précises que les autres modèles, à 2 ans dans le futur.

Mais cette nouvelle approche n’est pas une boule de cristal parfaite, prévient Chikamoto. Pour les prévisions au-delà de 2 ans, les résultats n’étaient pas plus précis qu’un tirage au sort. De plus, les modèles de température de l’océan ne pourraient expliquer que 38% des fluctuations de l’eau du fleuve Colorado, ont découvert les chercheurs. Et les prévisions nécessitent tellement de temps de calcul et de puissance que ce n’est pas pratique pour la plupart des gestionnaires de l’eau et des météorologues gouvernementaux. Mais les chercheurs ont développé un modèle de prévision statistique plus simple qui a fonctionné pour les prévisions sur un an, dit Chikamoto. «Ce n’est qu’un premier pas.»

D’autres chercheurs mettent en garde contre le danger de confondre les corrélations entre les températures océaniques et la sécheresse avec la causalité. Shang-Ping Xie, un expert en dynamique du climat à la Scripps Institution of Oceanography qui étudie comment les océans influencent le climat, dit que le nouveau travail n’explique pas comment les changements de température dans l’Atlantique tropical pourraient être liés aux changements de températures de l’océan Pacifique ou aux précipitations dans le Région du fleuve Colorado. Cela lui fait douter de la précision des prévisions. «Je pense que tant que les causalités physiques ne sont pas révélées et épinglées, les modèles statistiques sont toujours suspects.»