L'augmentation du nombre & de l'intensité des cyclones sur le globe : mythe ou réalité ?

Evolution parallèle de la température des océans entre 30°S & 30°N et du PDI pour les bassins Atlantique & Pacifique Nord-Ouest Note : l'unité de mesure des deux variables résulte d'une équation mathématique complexe qui facilite leur comparaison © K. Emanuel, Nature 436, 686 (2005 )

La proportion des cyclones de catégorie 4 et 5 a pratiquement doublé en trente ans © P.J. Webster et al., Science 309, 1844 (2005)

Précisons d’emblée que tous les experts sont d’accord sur un point
le nombre de cyclones n’a pas sensiblement augmenté au cours des trente dernières années, malgré le réchauffement climatique constaté

Venons-en à la question de l’intensité de ces cyclones
Il convient d'abord de préciser que de nombreuses études précédentes n'ont pas trouvé de lien entre les températures de surface de la mer (SST) liées au réchauffement global
et l'intensité des cyclones observés (Chan 2004, Evans 1993, Landsea 1996, 1999) contrairement à Webster & Emmanuel (2005)

Qu' en est-il réellement ?

Les résultats d’Emanuel ont été rapidement contestés :

- Roger A. Pielke Jr (Université du Colorado), un spécialiste de l’évaluation des pertes liées aux cyclones atlantiques, n’a retrouvé pour sa part aucune augmentation sensible
des destructions constatées (en argent constant compte tenu de la population, de l’inflation et du PNB) sur la période concernée
Les seules variations interannuelles significatives sont associées dans sa base à El Niño et La Niña, et non aux températures de surface
Le coût moyen de la période 1900-1950 pour 40 cyclones est de 9,3 milliards de dollars contre 7,0 milliards de dollars pour 46 cyclones sur la période 1951-2004 (Pielke 2005)

- Une autre critique, plus fondamentale, formulée par Christopher Landsea concerne la mesure du PDI
Landsea suggère que le lissage des données a été inégalement réparti sur la courbe de tendances, de sorte que les données (brutes) en fin de courbe altèrent l’impression d’ensemble
Emanuel a reconnu cette erreur pour les ouragans de l'Atlantique, mais non pour les ouragans du Pacifique

- L’autre objection concerne l’homogénéisation des données
Les mesures de la période 1949-1969 ne se faisaient pas par satellite, et les chercheurs ont repéré des anomalies dans les relations pression-vent rapportées à cette époque
Selon Landsea, les corrections d’usage amènent une réduction des vents de cette période de 2,5-5 m/s, alors que les corrections choisies par Emanuel s’élèvent à 12,2 m/s
Ce qui pousse à la baisse le PDI des cyclones anciens et, relativement, fait grimper celui des cyclones récents
Emanuel a là aussi accepté le principe de cette révision (Landsea 2005)
Des objections similaires sont venues de William M. Gray (Université du Colorado), un des « papes » de l’analyse des cyclones outre-Atlantique
Gray relève comme Landsea le problème central de l’uniformisation des données sur la période, surtout pour les vitesses maximales de vents enregistrées
Celles-ci étaient considérées comme trop importantes dans les enregistrements antérieurs à 1973, et ont donc fait l’objet d’une correction (dite Atkinson-Holliday)
appliquée entre 1973 et 1986
Or, à partir des mesures satellitaires directes, on s’est aperçu que cette correction était trop forte et amenait à minimiser les vents des cyclones avant 1986 (recorrection Dvorak)
Le problème est que l’équation d’Emanuel pour mesurer la dissipation d’énergie (PDI) passe la vitesse maximale au cube, de sorte que la moindre erreur sur l’estimation prend
des propotions très importantes

- William Gray oppose aussi au résultat d’Emanuel le nombre de cyclones d’intensité 4 et 5 enregistrés sur la période
Mais cela nous amène directement au second article, de Webster et al. La démarche choisie par P.J. Webster et ses collaborateurs dans leur article récent de Science est a priori
plus simple que celle d’Emanuel
Les auteurs ont examiné le nombre des cyclones dans la période 1970-2004, leur durée et leur intensité telle qu’elle est mesurée par l’échelle de Saffir-Simpson
Tous les bassins cycloniques sont ici concernés, et non seulement l’Atlantique et le Pacifique ouest
La conclusion semble sans appel : « les ouragans des catégories les plus fortes (4, 5) ont presque doublé en nombre (50 par quinquennat dans les années 1970 à près de 90
par quinquennat dans la dernière décennie) et en proportion (d’environ 20 % à environ 25 %) »
Les auteurs concluent : « Cette tendance n’est pas incompatible avec les récentes simulations des modèles climatiques montrant qu’un doublement du CO2 atmosphérique peut augmenter la fréquence des cyclones les plus intenses ».
La première critique est venue à nouveau de William Gray (2005b)
Le chercheur y souligne le problème de la qualité des données dans les bases historiques d’analyse des cyclones
« Dans la période 1975-1989, on ne pouvait avec certitude délimiter les cyclones de catégories 4 et 5 des cyclones de catégorie 3, ni même parfois de catégories 1 et 2 »
En refaisant les calculs de Webster avec les catégories 3,4 et 5, Gray n’obtient plus l’impressionnante croissance d’intensité rapportée dans l’article de Science
Mais Webster et al. ont répliqué en contestant ces nouveaux chiffres de Gray, quoiqu’ils admettent que l’introduction de la catégorie 3 dans les mesures est nécessaire compte-tenu des imprécisions historiques et rend la tendance moins nette
Le point le plus intéressant (en reprenant les chiffres de Webster et non de Gray pour éviter toute polémique inutile) est que chaque bassin n’a pas répondu de la même manière
au cours des trois dernières décennies

Si la cyclogenèse était déterminée de manière décisive par les températures de surface de la mer (SST), on devrait observer une augmentation proportionnelle
de l’intensité et des SST dans toutes les zones
Or ce n’est pas le cas à l’évidence
Dans trois bassins sur cinq, le pic d’intensité a été atteint dans la période 1985-1994, et non dans la période 1995-2004 marquée par un fort réchauffement
Dans le Pacifique, on voit clairement que la tendance est désormais à la baisse. De la même manière, l’évolution des cyclones ne suit aucune progressivité
La dernière décennie de l’Atlantique a connu un rebond important par rapport à la précédente (de 14 à 38), alors cette progression brusque n’est documentée nulle part ailleurs
Dans un commentaire récemment publié, Johny C.L. Chan a pour sa part remis en cause le choix de Webster et al. de regrouper les cyclones de la période 1970-2004
par moyenne quinquennale
Les analyses annuelles, au moins dans le bassin pacifique, montrent selon lui que les variations d’amplitude des cyclones suivent des oscillations pluriannueles ou pluridécennales normales, sans que l’on puisse voir la tendance continue rapportée par l’équipe de Webster
Cette dernière maintient malgré tout sa position

Les études d’Emanuel et Webster, et surtout la publicité abondante qui en fut faite, ont entraîné une vive querelle
L’Organisation météorologique mondiale (OMM-WMO), plus précisément son programme de recherche en météorologie tropicale, a été amenée en février 2006
à publier une mise au point importante sur les cyclones tropicaux à l’ère des changements climatiques
Elle est notamment covalidée par deux auteurs des articles récents (Greg Holland, Kerry Emanuel) et par Chris Landsea (WMO-CAS 2006).
On peut y lire les points suivants :
• « Les connaissances actuelles et techniques disponibles ne permettent pas de donner des indications quantitatives robustes sur les changements potentiels de la fréquence
des cyclones. Les rares preuves disponibles permettent d’anticiper un changement nul ou faible de cette fréquence »
• « L’augmentation rapide des dommages économiques et des dégâts causés par les cyclones tropicaux a été due, dans une large mesure, à l’accroissement des populations côtières,
la valeur assurantielle croissante des zones côtières et, peut-être, une sensibilité accrue des sociétés modernes aux dégâts d’infratructure »
• « Aucun impact unique lié aux événements cycloniques de 2004 et 2005 ne peut être associé directement au réchauffement global, bien qu’il puisse y en avoir un pour l’ensemble »
• « La communauté des chercheurs est profondément divisée pour savoir si les résultats des études récentes [sur l’intensité des cyclones] sont dus, au moins en partie,
aux problèmes de bases de données concernant les cyclones tropicaux »
• « Bien que l’existence de larges oscillations multidécennales dans les cyclones tropicaux de l’Atlantique soit généralement bien acceptée, certains scientifiques pensent qu’il y a néanmoins une tendance émergente vers des cyclones plus intenses. C’est un sujet chaudement débattu pour lequel on ne peut donner aucune conclusion définitive ».

Conclusion

Le nombre des cyclones est globalement stable et l’augmentation de leur intensité depuis trois décennies, très discutée, ne se vérifie pas sur tous les bassins

Pour confirmation : données issues de Karl Hoarau, maître de conférence au département de géographie de l'université de Cergy-Pontoise
et également à lire article "le risque cyclonique s'accentue-t-il?"

Cependant aucun consensus n'existe au sein de la communauté scientifique sur l'influence du réchauffement climatique dans l'activité des cyclones :
- Certains experts considèrent en effet que l'on manque de recul pour savoir si l'actuelle augmentation de la fréquence des cyclones de catégorie 4 ou 5 représente une tendance forte ou résulte d'une simple fluctuation naturelle, comme il y en a eu par le passé, sans aucun lien avec le réchauffement
- Si la température est certes un des éléments essentiels dans la formation des cyclones, « d'autres facteurs - notamment le cisaillement du vent - jouent
un rôle extrêment important », explique Jean-François Royer, chercheur au Centre national de recherche météorologiques
- Toutefois, selon Jan Polcher, chercheur au laboratoire de météorologie dynamique du CNRS, « les deux études publiées en 2005 (Webster & Emmanuel) ont permis de "démontrer"
un lien entre la température des mers et la puissance des cyclones plus convaincant que ce qui avait pu être démontré jusqu'à présent »
Or il a été établit que l'élévation de la température des océans est due au réchauffement climatique...

Les modèles climatiques permettent-ils de prévoir l’activité cyclonique future ?
A partir de simulations numériques, les climatologues esquissent des modèles d'évolution du climat
Mais ces modèles possèdent une résolution bien moins fine que la taille d'un cyclone (200 km² contre quelques km² pour l'oeil d'un cyclone)
Ce qui empêche toute prévision précise de l'activité cyclonique

Evènements extrêmes : ce que l'on constate, ce que l'on attend... Ce tableau issu du programme CLIVAR (CLImate VARiability) récapitule pour divers évènements les tendances observées durant le 20ème siècle, et attendues à la fin du 21ème siècle, sur la base des modélisation des scénarios du GIEC © CSI d'après Météo France