Une nouvelle carte mondiale montre comment de gigantesques bandes de vapeur d’eau se déplacent le long de réseaux d’autoroutes interconnectées dans le ciel.
Lorsque ces rivières atmosphériques touchent terre, elles peuvent provoquer des inondations, des blizzards, des glissements de terrain et même des vagues de chaleur. Mais leur timing et leur intensité peuvent être difficiles à prévoir. Le premier réseau détaillé de rivières atmosphériques traversant le globe pourrait contribuer à changer cela, rapportent des chercheurs le 12 juin dans Dynamique du système terrestre.
Bien que la carte ne soit pas prête à servir d'outil de prévision, elle a révélé des endroits jusqu'alors inconnus où les rivières s'intensifient en attirant l'humidité lorsqu'elles voyagent à quelques kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Une telle station-service, sur la côte est de l'Australie, n'aurait pas été détectée par les méthodes de cartographie normales, explique la scientifique atmosphérique Kimberley Reid, qui n'a pas participé à l'étude. Certaines des pires inondations d'Australie ont été associées à des rivières atmosphériques, explique Reid, de l'Université de Melbourne.
Vues du sol, les rivières atmosphériques pourraient ressembler à des cieux gris sans fin. Mais ils s'étendent bien au-delà de l'horizon, mesurant en moyenne environ 2 000 kilomètres de long et 500 kilomètres de large, et transportent à peu près la même quantité d'eau qui s'écoule de l'embouchure du fleuve Amazone. Bien qu’ils inondent parfois des endroits comme l’ouest des États-Unis et le Portugal, s’ils ne passent pas par là, cela peut entraîner une sécheresse. Les tentatives précédentes visant à cartographier les rivières atmosphériques du monde ont été inégales, s’arrêtant au point où elles s’affaiblissent en déversant de la pluie et de la neige.
Tobias Braun, physicien à l'Institut des sciences du système terrestre et de télédétection de l'université de Leipzig en Allemagne, a voulu les suivre à travers le monde entier.
Avec ses collègues, Braun a d'abord compilé un catalogue de traces atmosphériques de rivières remontant à 1940. Pour réaliser la carte, il a adapté des idées de la branche des mathématiques connue sous le nom de théorie des graphes, que les téléphones portables utilisent pour trouver le chemin le plus court entre deux points. L’équipe de recherche a divisé le globe en milliers de grilles hexagonales et a compté chaque fois qu’une rivière atmosphérique passait entre deux hexagones. En suivant le tracé de toutes les rivières de leur catalogue, les scientifiques ont construit une sorte de réseau routier, avec des intersections majeures, des autoroutes et des régions interconnectées.
Certaines parties de ce réseau – où les rivières atmosphériques sillonnent les océans Atlantique, Pacifique et Indien – sont déjà bien connues, ce qui indique aux chercheurs que leur méthode fonctionne. Il a également révélé des points chauds qui n’avaient reçu que peu ou pas d’attention auparavant. Il s’agit notamment d’enchevêtrements de voies fluviales atmosphériques interconnectées au Moyen-Orient et en mer Méditerranée, ainsi que de stations-service en Asie centrale et à la pointe sud de l’Afrique du Sud.
Une inondation en Europe est « l’extrémité aval d’un chemin que nous pouvons suivre à travers l’Atlantique », explique Braun. « Si vous connaissez les autoroutes et comment elles évoluent avec les saisons et d'autres oscillations climatiques importantes, comme El Niño, vous disposez de preuves solides sur la direction que pourrait prendre une rivière atmosphérique. »
Les rivières atmosphériques peuvent s'écarter des trajectoires décrites dans l'étude et ces trajectoires sont susceptibles de changer à mesure que la planète se réchauffe, dit Reid. Mais cette approche, dit-elle, montre leur parcours typique et leur croissance et leur déclin, anticipant un avenir où « nous pourrons mieux prédire et nous préparer à ces événements extrêmes ».