Les ouragans, qui avaient \u00e9pargn\u00e9 les \u00c9tats-Unis depuis 12 ans, ont de nouveau frapp\u00e9 l\u2019Am\u00e9rique du Nord cette ann\u00e9e : d\u2019abord Harvey, puis Irma… la liste des ouragans va-t-elle s\u2019allonger, entra\u00eenant destruction et chaos dans leur sillage ? Mais quel rapport avec les for\u00eats ?<\/p>\n
En tant qu\u2019ing\u00e9nieur \u00e9cologue pr\u00e9occup\u00e9 par la r\u00e9action des for\u00eats face aux catastrophes, je connais la puissance de destruction des ouragans, typhons et autres cyclones (que nous regrouperons tous sous le terme de cyclones par souci de simplification). Cependant, si l\u2019on met de c\u00f4t\u00e9 les cons\u00e9quences sur le milieu naturel, des \u00e9tudes r\u00e9centes indiquent que les for\u00eats et les cyclones ont en commun leur relation avec l\u2019humidit\u00e9 atmosph\u00e9rique.<\/p>\n
Les for\u00eats, comme les cyclones, pr\u00e9sentent dans leurs caract\u00e9ristiques des pr\u00e9cipitations au volume consid\u00e9rable.<\/p>\n
Si la for\u00eat amazonienne, m\u00eame au c\u0153ur du continent sud-am\u00e9ricain, peut assurer plus de deux m\u00e8tres d\u2019eau de pluviom\u00e9trie par an, un seul cyclone est capable d\u2019apporter deux kilom\u00e8tres cubes de pluie par jour.<\/p>\n
Et toute cette pluie provient de l\u2019atmosph\u00e8re.<\/p>\n
Si mes coll\u00e8gues Anastassia Makarieva et Victor Gorshkov<\/a> voient juste, les processus qui causent les cyclones alimentent aussi la plupart des for\u00eats du monde. En m\u00eame temps, si la superficie des for\u00eats \u00e9tait plus \u00e9tendue, il pourrait y avoir moins de cyclones et ils pourraient \u00eatre moins destructeurs.<\/p>\n Nous avons r\u00e9cemment fait part, illustrations \u00e0 l\u2019appui, de nouvelles id\u00e9es relatives aux principes physiques qui assurent la pluviom\u00e9trie dans les zones foresti\u00e8res continentales<\/a> de l\u2019int\u00e9rieur, qui sont les m\u00eames que ceux qui alimentent les cyclones<\/a>. Que ces id\u00e9es soient confirm\u00e9es ou infirm\u00e9es par les \u00e9tudes scientifiques (et jusqu\u2019ici toutes les donn\u00e9es recueillies vont dans le sens d\u2019une confirmation), il y a de bonnes raisons de croire que de vastes \u00e9tendues foresti\u00e8res peuvent r\u00e9duire la probabilit\u00e9 des cyclones et leur gravit\u00e9.<\/p>\n UNE TH\u00c9ORIE CONTROVERS\u00c9E DANS LE PASS\u00c9<\/strong><\/p>\n Si l\u2019avis dominant est que les vents sont d\u00e9termin\u00e9s par les gradients thermiques, Anastassia, Victor et d\u2019autres, dont moi-m\u00eame, ont avanc\u00e9 une th\u00e9orie de l\u2019influence de l\u2019\u00e9vaporation et de la condensation sur la dynamique des masses atmosph\u00e9riques.<\/p>\n Si cette th\u00e9orie a pu \u00eatre controvers\u00e9e<\/a> auparavant, elle est de plus en plus accept\u00e9e gr\u00e2ce au progr\u00e8s des connaissances et aux donn\u00e9es scientifiques.<\/p>\n Un enseignement important de cette th\u00e9orie est que les zones qui s\u2019accompagnent de fortes pr\u00e9cipitations, comme les for\u00eats et les cyclones, g\u00e9n\u00e8rent aussi une faible pression atmosph\u00e9rique en surface qui attire l\u2019air de basse altitude environnant et la vapeur d\u2019eau qu\u2019il renferme, qui converge et s\u2019\u00e9l\u00e8ve, ce qui entra\u00eene la condensation de toute l\u2019humidit\u00e9 qu\u2019il contient. Ceci provoque d\u2019autres chutes de pression et une cha\u00eene de r\u00e9actions positives qui peut \u00eatre aliment\u00e9e aussi longtemps que l\u2019air est humide. Ce m\u00e9canisme explique comment les for\u00eats comme les cyclones captent et concentrent de telles masses de pluie.<\/p>\n Les m\u00e9canismes physiques propos\u00e9s sont coh\u00e9rents avec les lois de l\u2019\u00e9nergie et de la thermodynamique. La vapeur d\u2019eau est source d\u2019\u00e9nergie et, quand cette vapeur se condense, une part substantielle de celle-ci peut acc\u00e9l\u00e9rer le d\u00e9placement de l\u2019air, suscitant la formation des vents (ce processus peut \u00eatre encourag\u00e9 par les a\u00e9rosols, c\u2019est-\u00e0-dire des particules et des compos\u00e9s rejet\u00e9s dans l\u2019atmosph\u00e8re par les for\u00eats). Cette th\u00e9orie explique comment de fortes pr\u00e9cipitations peuvent se produire \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur des continents et comment les cyclones parviennent \u00e0 tant de puissance en concentrant la somme de l\u2019\u00e9nergie disponible.<\/p>\n Y a-t-il des donn\u00e9es scientifiques \u00e0 l\u2019appui de ces id\u00e9es ? Oui. Par exemple, selon notre th\u00e9orie, les chutes de pluie au-dessus des for\u00eats qui transpirent seront davantage probables en cas d\u2019accumulation d\u2019une forte humidit\u00e9 localement, ce qui laisse penser qu\u2019il y aura une diff\u00e9rence positive de pression atmosph\u00e9rique locale avant la pluie (juste avant que la diff\u00e9rence ne devienne n\u00e9gative).<\/p>\n Ce ph\u00e9nom\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9 dans des donn\u00e9es recueillies sur un d\u00e9lai assez long<\/a> dans de nombreux sites en Amazonie. Il est en revanche absent des r\u00e9gions voisines moins bois\u00e9es.<\/p>\n Par ailleurs, si le maintien de fortes pr\u00e9cipitations dans l\u2019int\u00e9rieur des continents d\u00e9pend des for\u00eats qui transpirent, la Sib\u00e9rie en hiver ne devrait pas recevoir beaucoup d\u2019eau.<\/p>\n De m\u00eame, cette supposition correspond aux observations<\/a>.<\/p>\n Nous avons aussi d\u2019autres avanc\u00e9es \u00e0 notre actif. Par exemple, si nous estimons le rythme de la g\u00e9n\u00e9ration de l\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique des vents au niveau mondial (dynamique des masses atmosph\u00e9riques), nous trouvons qu\u2019il corrobore aussi nos pr\u00e9visions th\u00e9oriques<\/a>.<\/p>\n LA FOR\u00caT FAIT-ELLE BARRAGE AUX TEMP\u00caTES?<\/strong><\/p>\n La pr\u00e9vision de l\u2019intensit\u00e9 des cyclones tropicaux est un d\u00e9fi bien connu. Si, par le pass\u00e9, les travaux ont surtout port\u00e9 sur l\u2019\u00e9nergie provenant de la chaleur oc\u00e9anique, la nouvelle th\u00e9orie indique que la puissance globale des temp\u00eates est d\u00e9termin\u00e9e par la condensation de l\u2019humidit\u00e9 qui existe d\u00e9j\u00e0 dans l\u2019atmosph\u00e8re. Par ailleurs, nous pensons que cette puissance est proportionnellement li\u00e9e au volume total des pr\u00e9cipitations, ce qui a \u00e9t\u00e9 confirm\u00e9 par nos propres recherches<\/a> et par d\u2019autres \u00e9tudes scientifiques<\/a>.<\/p>\n D\u2019apr\u00e8s nos travaux, les for\u00eats peuvent prot\u00e9ger les r\u00e9gions continentales des temp\u00eates d\u00e9vastatrices. La formation comme le maintien d\u2019une activit\u00e9 cyclonique semblent d\u00e9pendre d\u2019apports suffisants en vapeur d\u2019eau. Les vastes superficies foresti\u00e8res attirent l\u2019humidit\u00e9 qui se trouve au-dessus de la terre. Quand les cyclones se forment pr\u00e8s des c\u00f4tes de l\u2019Afrique de l\u2019Ouest, cela se produit \u00e0 une latitude o\u00f9 la masse de vapeur d\u2019eau disponible est suffisante, c\u2019est-\u00e0-dire entre celle des for\u00eats humides et celle des d\u00e9serts secs (les d\u00e9serts ne produisant que de l\u2019air sec), l\u00e0 o\u00f9 l\u2019effet dess\u00e9chant de ces environnements ne pr\u00e9domine pas. Cela permet d\u2019expliquer pourquoi ces temp\u00eates oc\u00e9aniques se forment dans deux ceintures, 10\u00b0\u201320\u00b0 au nord et au sud de l\u2019\u00e9quateur.<\/p>\n D\u2019apr\u00e8s les donn\u00e9es scientifiques, en attirant l\u2019humidit\u00e9 de l\u2019atmosph\u00e8re de l\u2019oc\u00e9an, les for\u00eats diminuent le volume de vapeur d\u2019eau qui serait susceptible pour g\u00e9n\u00e9rer et alimenter des cyclones. \u00c9tant donn\u00e9 leurs fortes \u00e9missions de vapeur d\u2019eau, il semblerait logique que les for\u00eats elles-m\u00eames g\u00e9n\u00e8rent et alimentent les cyclones. Mais cela ne se produit pas parce que les forces intenses de tra\u00een\u00e9e et de friction qui s\u2019exercent au-dessus des for\u00eats absorbent l\u2019\u00e9nergie et ralentissent les vents.<\/p>\n De plus, les for\u00eats suivent un cycle diurne et la transpiration cesse la nuit, contrairement \u00e0 l\u2019\u00e9vaporation oc\u00e9anique. Par ailleurs, si les cyclones concentrent dans leur \u0153il les flux d\u2019air et la condensation qui en r\u00e9sulte, les for\u00eats rejettent de l\u2019humidit\u00e9 et des a\u00e9rosols de mani\u00e8re plus diffuse, ce qui fait que la condensation se r\u00e9partit dans l\u2019espace et dans le temps. Nous pensons donc que l\u2019activit\u00e9 cyclonique ne peut pas se poursuivre au-dessus des grands massifs forestiers ou \u00e0 proximit\u00e9 de ceux-ci. Cependant, quand des temp\u00eates surviennent autre part, elles peuvent toutefois \u00eatre finalement attir\u00e9es vers la for\u00eat.<\/p>\n MOINS DE FOR\u00caTS, PLUS DE TEMP\u00caTES<\/strong><\/p>\n Ces consid\u00e9rations expliquent peut-\u00eatre la relative absence de cyclones dans le Sud de l\u2019oc\u00e9an Atlantique qui est bord\u00e9 par les immenses for\u00eats tropicales humides d\u2019Am\u00e9rique du Sud et d\u2019Afrique (l\u2019ouragan Catarina en 2004 a fait exception). Toute r\u00e9duction future de ces massifs forestiers accro\u00eetrait le volume d\u2019humidit\u00e9 disponible au-dessus de l\u2019oc\u00e9an qui se trouve \u00e0 proximit\u00e9 et diminuerait la friction, ce qui augmenterait la probabilit\u00e9 de temp\u00eates. En effet, les cyclones peuvent survenir de plus en plus fr\u00e9quemment et avec plus de puissance au fur et \u00e0 mesure que la couverture foresti\u00e8re d\u00e9cline.<\/p>\n Toutes ces influences qui sont \u00e0 l\u2019\u0153uvre sont fonction de l\u2019\u00e9chelle et, si l\u2019influence des vastes formations foresti\u00e8res comme celles de l\u2019Amazonie est susceptible d\u2019\u00eatre importante, un peuplement forestier relativement \u00e9troit aura naturellement moins d\u2019impact. Cela laisse penser que, malheureusement, les for\u00eats humides qui restent encore en Australie et sur la c\u00f4te Est de Madagascar n\u2019ont pas la capacit\u00e9 d\u2019att\u00e9nuer les cyclones, m\u00eame si cette capacit\u00e9 pourrait \u00eatre renforc\u00e9e par une r\u00e9habilitation \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n Nous savons d\u00e9j\u00e0 que la disparition de la for\u00eat a conduit \u00e0 une r\u00e9duction marqu\u00e9e de l\u2019humidit\u00e9 atmosph\u00e9rique dans de nombreuses r\u00e9gions avec des effets pr\u00e9judiciables probables pour les zones sous le vent qui comptent sur la pluie. Si les for\u00eats se fragmentent davantage et si leur superficie se r\u00e9tr\u00e9cit encore plus, non seulement elles apporteront moins d\u2019humidit\u00e9 \u00e0 ces zones sous le vent, mais leur effet sur le climat local sera moindre, ce qui causera sans doute des s\u00e9cheresses<\/a>. Par voie de cons\u00e9quence, la s\u00e9cheresse et son corollaire, les incendies, peuvent \u00eatre \u00e0 l\u2019origine d\u2019un cycle de d\u00e9boisement et de destruction de la for\u00eat, elle-m\u00eame source de prolongation de la s\u00e9cheresse.<\/p>\n
\nConcernant l\u2019atmosph\u00e8re, la science conventionnelle consid\u00e8re que le changement de densit\u00e9 des particules qui se produit lorsque l\u2019eau s\u2019\u00e9vapore et se condense ne permet pas de comprendre les vents, car les principales diff\u00e9rences de pression \u00e0 grande \u00e9chelle sont domin\u00e9es par la temp\u00e9rature. Nos travaux indiquent qu\u2019il serait justifi\u00e9 d\u2019en tenir compte et que la modification du nombre de mol\u00e9cules au cours de l\u2019\u00e9vaporation et de la condensation est un m\u00e9canisme important qui d\u00e9termine la direction et la vitesse des vents comme le d\u00e9placement de l\u2019humidit\u00e9 atmosph\u00e9rique. Les d\u00e9tails physiques de la th\u00e9orie et de ses cons\u00e9quences ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s dans des revues de physique(1<\/a>,2<\/a>,3<\/a>)<\/sup>\u00a0et des sciences de l\u2019atmosph\u00e8re(4<\/a>,5<\/a>,6<\/a>,7<\/a>)<\/sup>, \u00e0 comit\u00e9 de lecture et une compilation des publications correspondantes se trouve ici<\/a>. Nous avons aussi r\u00e9dig\u00e9 des pr\u00e9sentations et des r\u00e9sum\u00e9s destin\u00e9s aux non-sp\u00e9cialistes(8<\/a>,9<\/a>,10<\/a>)<\/sup>. En formulant ces id\u00e9es, nous avons d\u00e9crit les failles observ\u00e9es dans la th\u00e9orie des vents fond\u00e9e sur la temp\u00e9rature(11<\/a>)<\/sup>\u00a0et r\u00e9vis\u00e9 les \u00e9quations fondamentales qui exposent la dynamique des masses atmosph\u00e9riques(12<\/a>)<\/sup>.<\/p>\n<\/div>\n