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Recherches dans l’œil du cyclone - Entretiens avec Caroline Muller du LMD et Christelle Barthe du LACy

vendredi 22 septembre 2017

La succession de cyclones, Irma, José, Maria et les désastres apocalyptiques qui suivent leur passage en Martinique, à la Guadeloupe, à Saint-Barthélémy, Saint-Martin suscitent bien des questions. Dont une : pourquoi, alors que l’on peut diriger une sonde spatiale vers une planète à des milliers de kilomètres, est-il si difficile de prévoir la trajectoire d’un cyclone au stade même de sa formation ? Quant à le détruire "dans l’œuf" ou du moins pouvoir le dérouter pour limiter les dégâts, toutes les tentatives opérées par le passé n’ont donné aucun résultat probant. Le nombre de paramètres entrant dans le phénomène cyclonique explique la difficulté de mettre tous les cyclones sur le même plan, l’heure est plutôt à leur surveillance pour en évaluer la puissance et la trajectoire. Une surveillance qui se fait par des approches pluridisciplinaires en liaison avec le Noaa agence américaine responsable de l’étude de l’océan et de l’atmosphère et différents centres de surveillance comme le Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) dont fait partie Caroline Muller que nous avons interrogée. Nous avons également voulu savoir comment dans d’autres partie du Globe, dans l’océan Indien qui essuie chaque année sa dose de tempêtes, cyclones, typhons -appellation du cyclone au Japon- s’articulent les recherches en relation étroite avec le Laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones (LACy) à la Réunion dont fait partie Christelle Barthe qui fait pour nous un point sur la situation cyclonique dans l’Océan Indien.

La longue saison des cyclones tropicaux

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Chaque région du globe à sa tempête qui se décline en Ouragan, Cyclone, Typhon (© NASA)

Destimed : Trois cyclones d’affilée et d’une telle puissance comme on l’a vu à Saint-Barthélémy, Saint-Martin, et sur plusieurs îles des Antilles, on se demande quand cela va s’arrêter ?
Caroline Muller : La saison des ouragans s’étale sur deux mois encore, statistiquement septembre est le plus actif avec des cyclones d’une intensité importante. La température de l’eau qui a augmenté de deux degrés, des vents faibles, ce sont autant de facteurs qui favorisent la formation d’un cyclone. Prenons Irma par exemple. Il a puisé sa force, son carburant, dans les eaux très chaudes au large de l’Afrique, Irma est née au Cap Vert. Poussé par les vents, le cyclone a traversé l’Atlantique et s’est renforcé sur la mer des Caraïbes et là il était déjà en force 5.

Peut-on imaginer un jour être capable de dérouter un cyclone ? Selon un astrophysicien, faire exploser un cyclone reviendrait à utiliser une charge dix fois supérieure à celle de Hiroshima avec des conséquences de radioactivité gigantesques sans pour autant le détruire. Le souffle de l’explosion le dérouterait mais il continuerait sa route. Qu’en est-il, Caroline Muller, des études qui sont réalisées dans ce sens ?
Cela a fait l’objet de nombreuses études et depuis longtemps. En 1947, une tentative de modification de cyclones a été réalisée avec des projections de glace carbonique sur un cyclone au-dessus de l’Atlantique. Sans résultat. Aujourd’hui, on travaille essentiellement sur la simulation numérique qui permet d’évaluer sa trajectoire et son intensité. La Noaa (National Océanic and Atmosphère Administration) met au service des chercheurs des données satellites, il y a aussi des observations par drone et par avion qui sont habitués à traverser des cyclones pour en donner, notamment, des informations sur les vents et fournir également des vidéos de ces traversées en ligne.
Le Laboratoire de Météorologie Dynamique travaille à la fois sur l’atmosphère et l’océan pour toutes les questions liées au climat. On reste néanmoins prudents sur le lien entre ouragans et réchauffement climatique sachant que oui, les cyclones seront plus intenses avec le réchauffement des océans mais, sur leur fréquence il reste des incertitudes. Quant à trouver l’idéal en matière de matériaux pour résister aux cyclones on doit tenir compte que les zones cycloniques sont aussi souvent victimes de tremblements de terre. Or, les normes des constructions antisismiques et anticycloniques ne sont pas les mêmes. Le juste milieu est dur à trouver. En matière d’urbanisme, en Floride après l’ouragan Andrew en 1992, l’un des plus destructeurs aux USA, la reconstruction s’est ainsi faite de manière totalement différente de ce qu’elle était auparavant. Il y a un avant et un après cyclone et c’est la leçon à tirer pour la reconstruction à Saint-Barthélémy comme à Saint-Martin et autres îles touchées
Propos recueillis par Christine LETELLIER


A la Réunion, un laboratoire de pointe en matière de recherches Océan-Atmosphère

Christelle Barthe est chercheuse à La Réunion au Laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones (LACy), une unité mixte de recherche de trois équipes spécialisées en stratosphère, en troposphère et dans les cyclones. Il a pour tutelles le CNRS, Météo-France et l’Université de La Réunion. Il est localisé à Saint-Denis. L’équipe « Cyclones » dont fait partie Christelle Barthe a pour objectif d’améliorer la connaissance et les outils de modélisation des cyclones tropicaux.

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Le redoutable cyclone Irma (© NASA/NOAA )

Destimed : Christelle Barthe, quels enseignements tirez-vous du passage des trois cyclones de très grande force : Irma, José et Maria aux Antilles, en Guadeloupe, en Floride
Christelle Barhe : On a besoin de faire des recherches intégrées pour mieux comprendre les phénomènes de formation et d’intensification des cyclones mais également leurs impacts sur les territoires. Cela passe par des approches trans-disciplinaires (physique de l’atmosphère, hydrologie, cartographie et aménagement du territoire, économie, urbanisme, etc) et c’est ce type de programme qui est en train d’être monté sur l’Océan Indien avec le programme ReNovRisk 2018-2021. Ce qui est fait sur l’Océan Indien devrait se généraliser pour l’ensemble de la problématique des risques intégrés et aux différents territoires potentiellement impactés. L’objectif est de rendre les territoires plus résilients aux risques naturels actuels et à venir.

Quels sont les changement intervenus ces dernières années dans le façon d’aborder les recherches sur les cyclones tropicaux ?
L’enjeu face à la menace cyclonique est de prévoir à la fois la trajectoire, l’intensité et les principales conséquences associées au passage d’un cyclone sur ou à proximité des terres (vent violent, pluies torrentielles, houle, marée de tempête). La difficulté de la prévision de ces différents éléments réside dans la multitude des processus physiques impliqués, et dans la variété des échelles concernées. Actuellement, les erreurs de prévision des cyclones sont principalement dues : au faible nombre d’observations disponibles sur les océans tropicaux, à la limitation des modèles numériques (résolution, paramétrisations physiques), et au manque de compréhension des processus physiques marquants qui sont en jeu.
Dans ce contexte, la recherche sur les cyclones tropicaux évolue sur différents plans. D’un point de vue observations, on dispose de moyens d’observations de plus en plus performants qu’ils soient satellites ou in situ, et qui nous permettent de recueillir de plus en plus d’informations de grande qualité à haute résolution spatiale et temporelle sur les systèmes étudie (composition des nuages, structure des vents...).
D’un point de vue modélisation, on dispose de supercalculateurs de plus en plus puissants. Grâce à ces moyens de calcul, on peut modéliser les cyclones avec de plus en plus de précision, intégrer et tester des processus physiques à des échelles spatiales de plus en plus fines. La modélisation numérique en mode recherche nous permet de tester des hypothèses, de vérifier quels processus physiques sont les plus importants. Ceci nous permettra à plus ou moins long terme d’intégrer ces nouveaux développements dans les modèles numériques de prévision du temps.

Pourquoi avoir regroupé ce qui relève de l’atmosphère et des océans ?
Au LACy, on travaille effectivement sur la mise au point de modèles couplés océan-vagues-atmosphère. Cela s’avère indispensable car les eaux chaudes des océans tropicaux constituent le carburant du cyclone. En parallèle, on améliore la représentation des nuages dans les modèles numériques en prenant en compte les aérosols qui sont à l’origine de la formation des gouttelettes nuageuses. Ces travaux sont menés en collaboration étroite avec des laboratoires de métropole à Toulouse, Brest et Paris, notamment, mais aussi avec des laboratoires internationaux. En particulier, le LACy porte un projet nommé ReNovRisk sur le risque cyclonique à La Réunion dans un contexte de changement climatique. Ce projet va nous permettre de travailler avec nos partenaires régionaux et nationaux sur les cyclones et les risques qui leur sont associés (érosion côtière, transport solide, glissements de terrain). Ce projet va mettre en relation des météorologues, des hydrologues, des géographes, des économistes afin d’avoir une approche intégrée du risque cyclonique dans les territoires de l’océan Indien sud-ouest. Pour revenir sur votre deuxième question, nous allons modéliser des cyclones tropicaux qui sont passés à proximité de terres ou qui ont atterri sur les îles de l’océan Indien sud-ouest. Nous n’allons pas travailler sur Irma ou Harvey mais, nous nous focalisons plutôt sur des cyclones de notre bassin qui ont par exemple ravagé Madagascar (Enawo, 2017) ou l’atoll des Farquhar (Fantala, 2016). D’autres laboratoires nationaux ou internationaux travailleront sans aucun doute sur ces systèmes. Mais l’idée est de reproduire numériquement ces systèmes météorologiques afin de comprendre pourquoi ils s’intensifient si rapidement, pourquoi ils produisent autant de précipitations...
Propos recueillis par C.L.

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