ENSO

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ENSO est un acronyme composé à partir des termes El Niño et Southern Oscillation (« oscillation australe »). C'est un phénomène climatique et océanographique reliant le phénomène climatique El Niño et l’oscillation australe de la pression atmosphérique.

Bien que les masses d'air des deux hémisphères soient relativement isolées l'une de l'autre, le rythme décennal des fluctuations atmosphériques de l'hémisphère nord affecte le climat de l'Amérique du Nord et de l'Eurasie, mais aussi le climat l'hémisphère sud et notamment de l'immense région du Pacifique[1],[2]. Il a un lien important avec certains cycles écologiques, marins notamment[3], et continentaux, via les modifications de pluviométrie qu'il peut engendrer[4],[5]. Ces modifications importantes de pluviométrie peuvent expliquer ou aggraver certains phénomènes de désertification, de sécheresses et salinisation des sols dans l'hémisphère sud. L'ENSO semble aussi entretenir un lien de causalité, ou des interactions fortes, avec un phénomène sans précédent de réchauffement des eaux de surface de l'Est de l'océan Pacifique[6].

État des connaissances[modifier | modifier le code]

Le système ENSO fait depuis la fin du XXe siècle l'objet de nombreuses études, dans le cadre des sciences du climat (prévision météorologique à long terme, dérèglement climatique)[7].

Il a aussi des impacts indirects sur les variations de répartition de certaines ressources naturelles (halieutiques et de phytoplancton[8] notamment). Ces impacts écologiques peuvent être distants, jusque dans le haut des bassins versants pour des poissons migrateurs tels que le saumon par exemple[9],[10], autant de ressources halieutiques qui jouent un rôle important en remontant vers les hauteurs des oligoéléments vitaux et rares sur les continents, dont l'iode marin. L'albédo de la couche nuageuse, la pluviométrie, la température et le vent influent en effet sur les taux de nutriments et le taux d'oxygène de l'eau (qui diminue quand la température augmente), et donc sur la productivité biologique.

Ce phénomène d'oscillation est un phénomène complexe. Il présente une certaine régularité, mais il est constamment influencé par de nombreux facteurs et rétroactions, dont :

  • le phénomène El Niño[11] ;
  • le réchauffement global sur la zone Pacifique[12] ;
  • les fontes polaires, sources d'eaux froides et douces qui modifient les courant marins et les équilibres de température[13] et de densité des masses d'eau[14]. ENSO affecte les phénomènes de stratification de température et de salinité de grandes masses d'eau (notamment à partir de la mer de Weddell[15]), qui influencent elles-mêmes à moyen et long terme certains grands courants marins et phénomènes de remontée d'eau (upwelling et endo-upwellings) d'une grande importance écologique ;
  • les évènements affectant la stratosphère [16], qui ont des répercussions sur de vastes régions, dont l'Europe[17]. L'ENSO est également influencé par les variations d'insolation de l'atmosphère (influencée par les cycles solaires, mais aussi le trou de la couche d'ozone en ce qui concerne le rayonnement UV) et l'effet de serre et certains aérosols en ce qui concerne le rayonnement infrarouge. Des changements sont notamment observés dans les phénomènes radiatifs et de chimie et de photochimie de la haute atmosphère [18] ;
  • Les températures de surface de l'océan [19] ;
  • Le forçage climatique induit par les émissions de grands volcans [20] ;
  • L'injection d'aérosols anthropiques ou des poussières (envols à partir d'incendies de forêt, des déserts, de zones labourées et sèches ou de zones en cours de désertification, africaines notamment[21]) ;

Il est lui-même un des facteurs d'influence[13] qu'il faut comprendre pour mieux prédire à long terme les tendances météorologiques, par exemple de l'océan Indien l'année suivante [22], ou son incidence sur le réchauffement hivernal d'une partie de la calotte polaire du pôle Sud[23] où certaines zones (centre-ouest antarctique) comptent parmi celles qui se réchauffent le plus rapidement au monde[24].
Il est en cause dans certains réchauffements brutaux[25] et certaines variations de pluviométrie[26].

Études paléo-climatiques[modifier | modifier le code]

Pour mieux comprendre et prévoir les évolutions climatiques contemporaines, et caler les modèles mathématiques, on cherche aussi à reconstruire et comprendre les variations passées du climat et les liens avec l'oscillation australe, depuis le Pliocène[27] jusqu'à la période récente (depuis l'Antiquité romaine)[28]. Les reconstructions paléoclimatiques de l’activité d’El Niño ont pour but de tester si l’activité du phénomène (sa fréquence et son intensité) a été sensible aux changements climatiques globaux du passé, ce qui aiderait à prédire sa réaction au changement climatique anthropique actuel.

Les enregistrements les plus anciens du phénomène El Niño sont datés de 130 000 ans et ont été obtenus à partir de coraux fossiles de Papouasie Nouvelle Guinée[29]. Les simulations climatiques suggèrent cependant que l’ENSO (El Niño Southern Oscillation) existe depuis le Pliocène (5,3 à 2,6 Ma)[30].

Diverses techniques existent pour retrouver les traces anciennes de l’activité d’El Niño. La plus directe consiste à reconstruire, à partir d’indicateurs géochimiques (comme les isotopes de l’oxygène) mesurés le long de l’axe de croissance de coraux ou de mollusques fossiles, les variations mensuelles de la température de l’eau à l’époque où ces organismes ont vécu. Les résultats les plus récents montrent que l’activité de l’ENSO a connu une période de très faible activité dans le Pacifique central et oriental il y a 6 000 à 3 000 ans[31],[32]. L’analyse de coquilles de mollusques fossiles provenant de sites archéologiques péruviens suggère que l’activité actuelle de l’ENSO est la plus intense depuis 10 000 ans[31].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Newman, M., Compo, G. & Alexander, M.(2010, ENSO-forced variability of the Pacific decadal oscillation. J. Clim. 16, 3853-3857 (2003)
  2. E. Di Lorenzo, K. M. Cobb, J. C. Furtado, N. Schneider, B. T. Anderson et al. , Central Pacific El Niño and decadal climate change in the North Pacific Ocean ; Nature Geoscience 3, 762-765 doi:10.1038/ngeo984 ; 17 oct. 2010
  3. Di Lorenzo, E. et al. (2008) North Pacific Gyre Oscillation links ocean climate and ecosystem change. Geophys. Res. Lett. 35, L08607
  4. Vimont, D. (2005), The contribution of the interannual ENSO cycle to the spatial pattern of decadal ENSO-like variability. J. Clim. 18, 2080-2092
  5. arkin, N. & Harrison (2005), D. Global seasonal temperature and precipitation anomalies during El NiÒo autumn and winter. Geophys. Res. Lett. 32, L16705.
  6. Jessica L. Conroy, Alejandra Restrepo, Jonathan T. Overpeck, Miriam Steinitz-Kannan, Julia E. Cole, et al. (2008), Unprecedented recent warming of surface temperatures in the eastern tropical Pacific Ocean ; Nature Geoscience 2, 46-50 doi:10.1038/ngeo390 ; 21 décembre 2008
  7. Nerilie J. Abram, Michael K. Gagan, Julia E. Cole et Wahyoe S. Hantoro, « Recent intensification of tropical climate variability in the Indian Ocean », Nature Geoscience, vol. 1,‎ , p. 849-853 (DOI 10.1038/ngeo357, lire en ligne)
  8. Martinez, E., Antoine, D., D'Ortenzio, F. & Gentili, B. Climate-driven basin-scale decadal oscillations of oceanic phytoplankton. Science 326, 1253-1256 (2009)
  9. Hare, S. R. et al (2000). Inverse production regimes: Alaska and West Coast Pacific salmon. Fisheries 24, 6-14
  10. Mantua, N., Hare, S., Zhang, Y., Wallace, J. & Francis, R.(1997), A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bull. Am. Meteorol. Soc. 78, 1069-1079
  11. Malte F. Stuecker, Axel Timmermann, Fei-Fei Jin, Shayne McGregor & Hong-Li Ren (2013), A combination mode of the annual cycle and the El Niño/Southern Oscillation ; Nature Geoscience 6, 540-544 doi:10.1038/ngeo1826 ; 26 mai 2013
  12. Mat Collins, Soon-Il An, Wenju Cai, Alexandre Ganachaud, Eric Guilyardi et al. (2010), The impact of global warming on the tropical Pacific Ocean and El Niño ; Nature Geoscience 3, 391-397 doi:10.1038/ngeo868, 23 mai 2010
  13. a et b Ingo Richter, Swadhin K. Behera, Yukio Masumoto, Bunmei Taguchi, Hideharu Sasaki et al. (2012), Multiple causes of interannual sea surface temperature variability in the equatorial Atlantic Ocean ; Nature Geoscience 6, 43-47 doi:10.1038/ngeo1660 ; 16 décembre 2012
  14. Jennifer Pike, George E. A. Swann, Melanie J. Leng & Andrea M. Snelling (2013) Glacial discharge along the west Antarctic Peninsula during the Holocene, Nature Geoscience 6, 199-202 doi:10.1038/ngeo1703 ; 20 janvier 2013
  15. Arnold L. Gordon, Bruce Huber, Darren McKee & Martin Visbeck (2010), A seasonal cycle in the export of bottom water from the Weddell Sea ; Nature Geoscience 3, 551-556 doi:10.1038/ngeo916 ; 18 juillet 2010 (résumé)
  16. Elisa Manzini (2009), Atmospheric science: ENSO and the stratosphere ; Nature Geoscience 2, 749-750 doi:10.1038/ngeo677 ; novembre 2009
  17. S. Ineson & A. A. Scaife (2008), The role of the stratosphere in the European climate response to El Niño ; Nature Geoscience 2, 32-36 doi:10.1038/ngeo381 ; 7 décembre 2008
  18. Norman G. Loeb, John M. Lyman, Gregory C. Johnson, Richard P. Allan, David R. Doelling et al. (2012), Observed changes in top-of-the-atmosphere radiation and upper-ocean heating consistent within uncertainty ; Nature Geoscience 5, 110-113 doi:10.1038/ngeo1375 ; 22 janvier 2012
  19. Yoo-Geun Ham, Jong-Seong Kug, Jong-Yeon Park & Fei-Fei Jin (2013), Sea surface temperature in the north tropical Atlantic as a trigger for El Niño/Southern Oscillation events ; Nature Geoscience 6, 112-116 doi:10.1038/ngeo1686 ; 6 janvier 2013
  20. Rosanne D’Arrigo Rob Wilson & Alexander Tudhope (2008), The impact of volcanic forcing on tropical temperatures during the past four centuries ; Nature Geoscience 2, 51-56 doi:10.1038/ngeo393 ; 21 décembre 2008
  21. Amato T. Evan, Gregory R. Foltz, Dongxiao Zhang & Daniel J. Vimont (2011), Influence of African dust on ocean–atmosphere variability in the tropical Atlantic ; Nature Geoscience 4, 762-765 doi:10.1038/ngeo1276 ; 2 oc 2011
  22. Takeshi Izumo, Jérôme Vialard, Matthieu Lengaigne, Clément de Boyer Montegut, Swadhin K. Behera et al. (2010) ; Influence of the state of the Indian Ocean Dipole on the following year’s El Niño ; Nature Geoscience 3, 168-172 doi:10.1038/ngeo760 ; 21 février 2010
  23. Qinghua Ding, Eric J. Steig David S. Battisti & Marcel Küttel (2011) Winter warming in West Antarctica caused by central tropical Pacific warming ; Nature Geoscience 4, 398-403 doi:10.1038/ngeo1129 ; 10 avril 2011
  24. David H. Bromwich, Julien P. Nicolas, Andrew J. Monaghan Matthew A. Lazzara, Linda M. Keller et al. (2012), Central West Antarctica among the most rapidly warming regions on Earth ; Nature Geoscience 6, 139-145 doi:10.1038/ngeo1671 ; 23 décembre 2012
  25. M. Sigmond, J. F. Scinocca, V. V. Kharin & T. G. Shepherd (2013), Enhanced seasonal forecast skill following stratospheric sudden warmings ; Nature Geoscience 6, 98-102 doi:10.1038/ngeo1698 ; 13 janvier 2013
  26. Paul A. O'Gorman (2012), Sensitivity of tropical precipitation extremes to climate change ; Nature Geoscience 5, 697-700 doi:10.1038/ngeo1568 ; 16 septembre 2012
  27. (en) von der Heydt, A., Dijkstra, H.A., « Palaeoclimate: El Nino in the Pliocene », Nature Geoscience,‎ , p. 4, 502-503 (lire en ligne)
  28. Hong Yan, Liguang Sun, Yuhong Wang, Wen Huang, Shican Qiu & et al. (2011), A record of the Southern Oscillation Index for the past 2,000 years from precipitation proxies  ; Nature Geoscience 4, 611-614 doi:10.1038/ngeo1231 ; 14 aout 2011
  29. (en) Tudhope, A.W., et al., « Variability in the El-Niño Southern Oscillation Through a Glacial-interglacial Cycle », Science,‎ , p. 291, 1511-1517 (lire en ligne)
  30. (en) von der Heydt, A.S., et al., « Cold tongue/Warm pool and ENSO dynamics in the Pliocene », Climate of the Past,‎ , p. 7, 903-915 (lire en ligne)
  31. a et b (en) Carré, M., et al., « Holocene history of ENSO variance and asymmetry in the eastern tropical Pacific », Science,‎ , p. 345, 1045-1048 (lire en ligne)
  32. (en) Emile-Geay, J., et al., « Links between tropical Pacific seasonal, interannual and orbital variability during the Holocene », Nature Geoscience,‎ , p. 9, 168-173 (lire en ligne)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) H. V. McGregor, M. J. Fischer, M. K. Gagan, D. Fink, S. J. Phipps, H. Wong et C. D. Woodroffe (2013), A weak El Niño/Southern Oscillation with delayed seasonal growth around 4,300 years ago ; Nature Geoscience, doi:10.1038/ngeo1936, en ligne 05 septembre 2013 et en ligne le 06 septembre 2013 (résumé)
  • (en) J. B. Sallée, K. G. Speer & S. R. Rintoul (2010), Zonally asymmetric response of the Southern Ocean mixed-layer depth to the Southern Annular Mode ; Nature Geoscience 3, 273-279 doi:10.1038/ngeo812 ; 14 mars 2010