Tous les continents, sauf l'Antarctique, connaissent des saisons de pluies intenses appelées moussons. Parmi les six moussons mondiales annuelles, celle d'Amérique du Nord se distingue par son caractère atypique. Elle touche principalement le Mexique et le sud-ouest des États-Unis en été, apportant des précipitations vitales pour l'agriculture, mais aussi des risques d'inondations soudaines et de vents violents.
'La mousson nord-américaine a toujours été un peu étrange', explique William Boos, scientifique de l'atmosphère à l'Université de Californie à Berkeley et au Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Elle couvre une zone géographique plus restreinte que ses homologues asiatiques et africaines, génère moins de précipitations et présente un renversement cyclique des vents moins marqué. 'Les experts ne savent pas toujours quoi en penser', ajoute-t-il.
Récemment, une équipe dirigée par Boos a percé le mystère de cette mousson la plus méconnue. Contrairement aux cinq autres, pilotées par des écarts de température terre-mer, la sienne est propulsée par la topographie. Ces découvertes, publiées en novembre dernier dans la revue Nature, révolutionnent notre compréhension.
Une mousson classique s'active en été quand la terre chauffe plus que l'océan, attirant des vents humides des mers qui déversent leur humidité sur les continents.
L'équipe de Boos a montré que les pluies récurrentes dans le sud du continent sont déclenchées par la Sierra Madre et les chaînes montagneuses adjacentes. Le courant-jet humide, qui traverse le continent d'ouest en est, est dévié vers le sud par cette barrière élevée. Les montagnes forcent l'air humide à s'élever, où la vapeur d'eau se condense en précipitations, initiant la mousson.
Le sud-ouest américain est idéal pour ce phénomène grâce à la proximité de ses reliefs avec l'océan Pacifique chaud, s'étendant de l'hémisphère Nord à l'équateur.
'C'est une nouvelle perspective sur les causes de la mousson nord-américaine', commente Isla Simpson, climatologue au National Center for Atmospheric Research à Boulder, Colorado, non impliquée dans l'étude. '[Les chercheurs] démontrent de manière convaincante l'importance de la topographie.'
Ce mécanisme a longtemps résisté aux modélisations informatiques. Les Sierra Madre, relativement étroites, échappent aux modèles à faible résolution. Il a fallu un supercalculateur pour simuler fidèlement leur impact.
L'équipe a utilisé les ressources du National Energy Research Scientific Computing Center du LBNL, mobilisant cinq millions d'heures de calcul – équivalent à un processeur pendant cinq millions d'heures ou cinq millions de processeurs une heure, sur six mois. Sans montagnes, même en accentuant l'écart terre-océan, la mousson s'effondre : 'Les précipitations sont presque anéanties', précise Boos.
Ces résultats améliorent les modèles climatiques pour l'hydrologie du sud-ouest américain. La mousson fournit plus de la moitié des pluies annuelles et s'étend jusqu'en Californie, où ses orages déclenchent des incendies via la foudre.
Une meilleure compréhension éclaire aussi l'évolution passée. 'Ce lien jet-topographie ouvre de nouvelles avenues pour évaluer la mousson', note Arianna Varuolo-Clarke, climatologue à l'Université de Columbia, non impliquée. Les archives historiques et paléoclimatiques du jet stream pourraient révéler ses variations.
Surtout, cela aide à anticiper les changements futurs. Les scientifiques ignorent encore l'impact du réchauffement sur cette mousson, mais identifier ses moteurs est crucial. 'Avec cette physique de base, nous pourrons prédire son évolution', espère Boos.
Pour les riverains, la mousson rythme les orages d'été. Comprendre son fonctionnement permettra de prévoir si sa régularité résistera au changement climatique.
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