El Niño – Oscillation australe

El Niño – Oscillation australe, ou ENSO (acronyme de El Niño – Southern oscillation, composé à partir des termes El Niño et ), 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 de l'hémisphère sud et notamment de l'immense région du PacifiqueNewman, M., Compo, G. & Alexander, M.(2010, ENSO-forced variability of the Pacific decadal oscillation. J. Clim. 16, 3853-3857 (2003)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. Il a un lien important avec certains cycles écologiques, marins notammentDi Lorenzo, E. et al. (2008) North Pacific Gyre Oscillation links ocean climate and ecosystem change. Geophys. Res. Lett. 35, L08607, et continentaux, via les modifications de pluviométrie qu'il peut engendrerVimont, D. (2005), The contribution of the interannual ENSO cycle to the spatial pattern of decadal ENSO-like variability. J. Clim. 18, 2080-2092arkin, N. & Harrison (2005), D. Global seasonal temperature and precipitation anomalies during El NiÒo autumn and winter. Geophys. Res. Lett. 32, L16705.. 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 PacifiqueJessica 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.

État des connaissances Le système ENSO fait l'objet, depuis la fin du , de nombreuses études dans le cadre des sciences du climat (prévision météorologique à long terme, changement climatique).

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 NiñoMalte 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 ; le réchauffement global de la zone PacifiqueMat Collins, Soon-Il An, Wenju Cai, Alexandre Ganachaud, Éric 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 ; les fontes polaires, sources d'eaux froides et douces qui modifient les courants marins et les équilibres de température et de densité des masses d'eauJennifer 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. ENSO affecte les phénomènes de stratification de température et de salinité de grandes masses d'eau (notamment à partir de la mer de WeddellArnold 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)), 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 Elisa Manzini (2009), Atmospheric science: ENSO and the stratosphere ; Nature Geoscience 2, 749-750 doi:10.1038/ngeo677 ; novembre 2009, qui ont des répercussions sur de vastes régions, dont l'EuropeS. 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. 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 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 ; les températures de surface de l'océan 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 ; le forçage radiatif induit par les émissions de grands volcans 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 ; l'injection d'aérosols anthropiques ou de poussières (envols à partir d'incendies de forêt, des déserts, de zones labourées et sèches ou de zones en cours de désertification, africaines notammentAmato 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).

Effets sur la météo L'ENSO est lui-même un des facteurs d'influenceIngo 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 qu'il faut comprendre pour mieux prédire à long terme les tendances météorologiques, par exemple de l'océan Indien l'année suivante 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, ou son incidence sur le réchauffement hivernal d'une partie de la calotte polaire du pôle SudQinghua 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 où certaines zones (centre-ouest antarctique) comptent parmi celles qui se réchauffent le plus rapidement au mondeDavid 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. Il est en cause dans certains réchauffements brutauxM. 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 et certaines variations de pluviométriePaul A. O'Gorman (2012), Sensitivity of tropical precipitation extremes to climate change ; Nature Geoscience 5, 697-700 doi:10.1038/ngeo1568 ; 16 septembre 2012.

Variabilité de la position du trait de côte mondial L’évolution du littoral à l’échelle mondiale est dominée par . Plusieurs organismes de recherche, dont l’IRD et le CNES soulignent l’influence du phénomène sur les côtes à l’échelle mondiale. Les scientifiques ont analysé les données ENSO ( – oscillation australe) entre 1993 et 2019 sur les positions du trait de côte et niveau de la mer, Ces données leur ont permis de révéler l'élévation du niveau de la mer et l'influence des cours d'eau. Les résultats de cette étude fournissent un nouveau cadre pour comprendre et prévenir des risques côtiers induits par le climat.

Effets écologiques

L'ENSO en modifiant périodiquement (et sur une durée dépassant un cycle saisonnier annuel) les températures marines (en surface et au niveau des upwellings et endo-upwellings) ainsi que la pluviométrie et la nébulosité a des effets considérables sur les écosystèmes et leur productivité biologique, ainsi que sur la fitness de certaines espèces, et sur certains déplacements de population animales. On sait maintenant que de faibles différences de température des eaux marines peuvent fortement modifier les écosystèmes marins et les relations de prédation (par exemple, en affectant des espèces clés sensibles à la température Enso fait que de faibles changements climatiques peuvent générer de grands changements dans les communautés écologiques. Des expériences in situ et en laboratoire ont montré qu'un léger refroidissement de l'eau réduit considérablement les effets d'un prédateur clé, l'étoile de mer Pisaster ochraceus, sur sa principale proie. Les changements en cours dans les schémas de remontée d’eau froide, associés aux événements d’El Nino et aux changements géophysiques à long terme, peuvent donc avoir des effets considérables sur la composition et la diversité de ces communautés intertidales rocheusesSanford, E. (1999). Regulation of keystone predation by small changes in ocean temperature. Science, 283(5410), 2095-2097.).

À grande distance, en affectant la productivité végétale (plancton marin, herbacées et arbres sur terre), il influe sur la biogéographie, cause de rapides déclins de populations dans certaines régions du monde (dans les zones sèchesHolmgren, M., Stapp, P., Dickman, C. R., Gracia, C., Graham, S., Gutiérrez, J. R., ... & Lima, M. (2006). A synthesis of ENSO effects on drylands in Australia, North America and South America. Advances in Geosciences, 6, 69-72. ou très dépendantes des pluies dont chez les ongulés de la savane africaine par exempleOgutu J.O & Owen‐Smith N (2003) ENSO, rainfall and temperature influences on extreme population declines among African savanna ungulates. Ecology Letters, 6(5), 412-419 (résumé). et en particulier sur la dynamique des systèmes prédateurs-proies en Amérique du SudJaksic F.M, Silva S.I, Meserve P.L & Gutierrez J.R (1997) A long-term study of vertebrate predator responses to an El Nino (ENSO) disturbance in western South America. Oikos, 341-354., et à distance dans d'autres parties du monde Preisser E.L & Strong D.R (2004) Climate affects predator control of an herbivore outbreak. The American Naturalist, 163(5), 754-762|URL:https://web.uri.edu/preisserlab/files/Am_Nat_2004_1635_754-762.pdf..