Des données inédites sur les interactions entre les mégafeux et le phénomène El Niño

Contenu original : The Conversation, en partenariat avec le Fonds AXA pour la Recherche

Les incendies de forêt sont un phénomène qui touche pratiquement tous les milieux végétalisés de la Terre depuis des millions d’années. Cependant, au cours des dernières décennies, la planète a connu une activité inédite en la matière, avec des dégâts immenses qui ont touché et touchent la Méditerranée, l’Amérique du Nord et du Sud, l’Asie du Sud-Est, l’Australie et même la Sibérie.

Cette année 2022 témoigne déjà de l’impact d’incendies massifs : la superficie totale brûlée en Europe pour la saison des feux de 2022 serait déjà quatre fois supérieure à la moyenne (en prenant la période 2006-2021 comme référence), selon les données du Système européen d’information sur les feux de forêt (EFFIS).

En plus de causer des dommages directs aux écosystèmes et aux populations locales, les incendies de forêt entraînent l’émission d’énormes quantités de polluants dans l’atmosphère.

À l’échelle mondiale, les émissions dues aux feux de forêt perturbent le cycle du carbone et induisent un intense forçage radiatif ; ce terme désigne un déséquilibre dans le bilan radiatif terrestre, soit l’énergie reçue et perdue par le système climatique. Ces émissions influencent aussi la température, les nuages et les précipitations, et entraînent une dégradation de la qualité de l’air dont on estime qu’elle est responsable de 339 000 décès humains par an.

Mieux prendre en compte les effets des incendies sur le climat

Ces incendies de forêt représentent aujourd’hui l’un des processus les plus mal compris du système terrestre. Ce que l’on sait, c’est qu’en émettant des gaz à effet de serre et des aérosols (minuscules particules de fumée) affectant le rayonnement dans l’atmosphère, ils provoquent des perturbations du climat mondial comme régional.

Toutefois, l’ampleur de ces effets demeure très incertaine. Les modèles actuellement utilisés pour prédire l’évolution du climat – comme ceux sur lesquels s’appuient les rapports du GIEC – n’incluent pas de représentations des effets des incendies de forêt ou le font encore trop imprécisément.

En l’absence de modèles capables de représenter avec précision les influences du changement climatique sur les feux de forêt et, à leur tour, les influences de la pollution générée par les feux de forêt sur le climat – on parlera ici de  rétroactions feu-climat  – les prévisions du changement climatique à venir pourraient souffrir de biais importants.

Les feux et le phénomène El Niño

Les émissions dues aux incendies n’ont pas seulement le potentiel d’influencer le climat à long terme, elles peuvent également modifier les conditions météorologiques à court terme dans différentes parties du globe. Il s’agit là encore d’un sujet scientifique mal compris, malgré l’existence de quelques études.

Notre équipe de climatologues de Grèce et du Royaume-Uni a récemment conduit une série d’expériences pour tenter d’apporter de nouveaux éléments de compréhension sur cette question.

Ces travaux ont porté sur un ensemble de simulations inédites incluant des événements marqués du phénomène El Niño ; ils ont permis de quantifier l’impact des émissions intenses provenant d’incendies de forêt au-dessus de l’Asie équatoriale lors d’épisodes marqués du phénomène El Niño au cours des dernières décennies.

Des saisons sèches plus longues en Asie

El Niño est un phénomène qui modifie les régimes climatiques dans la région du Pacifique, ainsi que d’autres régions du monde. L’une des conséquences de ces épisodes concerne notamment une saison sèche plus profonde et plus longue en Asie équatoriale. Les impacts sont très importants pour les sociétés de ces zones géographiques.

Lors des récents  grands  épisodes El Niño, comme en 1997 et 2015, ce phénomène s’est combiné à l’expansion du défrichage des terres agricoles, provoquant de vastes incendies dans des zones dominées par la présence de la tourbe. Ces incendies, qui comptent parmi les plus importants de la planète, attirent l’attention des scientifiques et des médias en raison de la couverture de fumée qu’ils produisent dans toute la région pendant plusieurs semaines ; ces épisodes ont un impact sur la santé de millions de personnes.

La saison des incendies 2015 en Indonésie a laissé derrière elle une traînée de fumée qui a atteint le monde entier. NASA/Flickr, CC BY

L’air de Singapour pollué par les incendies en Indonésie (vidéo Euronews, septembre 2015).

La littérature s’est jusqu’à présent concentrée sur l’ampleur de ces émissions de fumée provoquées par El Niño et sur leurs graves répercussions sur la santé. Cependant, il y a eu étonnamment peu de recherches portant sur la rétroaction climatique imputable au forçage radiatif majeur provoqué à cette occasion.

L’hypothèse des nouveaux travaux est que ces émissions de fumées peuvent influencer de façon radicale les conditions atmosphériques dans le Pacifique occidental et donc modifier le développement du phénomène El Niño lui-même.

C’est la première fois que l’impact des émissions intenses de fumées au-dessus de l’Asie équatoriale sont étudiés dans le cadre de simulations climatiques d’une très grande complexité. Celles-ci ont permis aux chercheurs de comparer le développement des événements El Niño avec et sans la présence d’importantes émissions de feux de friches en provenance d’Asie équatoriale ; la saison intense des feux de 1997 a été prise comme cas test.

L’impact des feux de forêt sur El Niño

Les résultats suggèrent que les émissions intenses de fumée entraînent un fort réchauffement de l’atmosphère inférieure au-dessus de l’Asie équatoriale, ce qui renforce la convection locale (mouvement ascendant de l’air), la quantité de nuages et les précipitations sur le continent maritime.

Cela a pour effet de déplacer la couverture nuageuse vers l’ouest dans le Pacifique et de renforcer considérablement la  circulation de Walker , qui est le schéma typique de circulation de l’air dans la basse atmosphère tropicale. Cela s’oppose à la circulation typique d’El Niño dans le Pacifique (qui correspond à un affaiblissement de la circulation de Walker) et entraîne une rétroaction négative sur l’événement El Niño lui-même.

Les chercheurs ont ainsi constaté que l’événement El Niño est affaibli d’environ 25 % en moyenne en raison des émissions de feux de forêt que l’événement El Niño lui-même produit.

Mieux prévoir les épisodes El Niño

En plus d’être une indication de l’impact climatique que peuvent avoir ces saisons exceptionnelles d’incendies provoquées par El Niño en Indonésie, ces résultats ont également des implications claires pour la prévisibilité d’El Niño.

La prise en compte de l’impact des émissions accrues liées aux incendies de forêt pendant les grands événements El Niño peut influencer de manière significative la progression et l’intensité d’El Niño lui-même.

De manière plus générale, ces résultats ouvrent la voie à d’autres études de ce type pour examiner les implications de la pollution générée par les incendies sur la circulation atmosphérique, les précipitations et les températures, dans diverses régions du monde, à la fois sur des échelles de temps courtes (météo) et longues (climat).

L’amélioration des prévisions météorologiques et climatiques résultant d’une meilleure représentation des incendies de forêt dans les modèles devrait conduire à une prise de décision plus éclairée et à une meilleure qualité des informations météorologiques/climatiques disponibles tant pour les citoyens et que pour les acteurs économiques.