Les pluies dévastatrices de 2024, comme l'ouragan Helene ou le typhon Yagi, ont mis en lumière une réalité alarmante : l'atmosphère terrestre est de plus en plus saturée d'humidité. Cette augmentation, équivalente à 35 fleuves Mississippi circulant dans l'air chaque seconde, alimente des tempêtes plus intenses et des inondations sans précédent. Une analyse approfondie révèle comment le réchauffement climatique transforme les flux de vapeur d'eau, rendant certaines régions du globe particulièrement vulnérables.
Points Clés
- L'atmosphère contient 12 % de vapeur d'eau en plus qu'il y a 85 ans.
- L'augmentation des températures de 1°C permet à l'air de retenir 7 % d'humidité supplémentaire.
- Le transport intégré de vapeur (TIV) a augmenté de 11,3 % à Valence, bien au-delà de la moyenne mondiale.
- La Corée du Sud voit son TIV maximal augmenter de 8,9 %, deux fois et demie la moyenne mondiale.
- Plus d'un tiers des jours de fortes pluies sont liés à des panaches de vapeur intenses.
Des rivières invisibles dans le ciel
Des panaches massifs d'humidité, nés au-dessus des océans, voyagent à travers le ciel, formant ce que l'on pourrait appeler des « rivières atmosphériques ». Lorsque cette humidité est relâchée, elle peut provoquer de simples averses ou des déluges. En 2024, des niveaux d'humidité sans précédent ont été la cause de nombreuses des pires averses, du puissant ouragan Helene au super typhon Yagi en Asie du Sud-Est, et aux inondations dévastatrices qui ont surpris Valence en Espagne.
Une étude récente a montré comment le changement climatique a intensifié le mouvement de l'humidité dans l'atmosphère. Cette analyse, basée sur des données météorologiques de pointe et des modèles informatiques du système climatique, révèle que la hausse des températures mondiales rend l'atmosphère plus gorgée d'eau, alimentant ainsi des tempêtes plus humides et plus dangereuses.
Un fait alarmant
Au cours des 85 dernières années, la quantité de vapeur d'eau circulant dans l'atmosphère terrestre a augmenté de 12 %. Cette augmentation équivaut à un flux de 35 fleuves Mississippi traversant l'air chaque seconde.
Le Transport Intégré de Vapeur (TIV) : un indicateur clé
Pour déterminer où la vapeur d'eau atmosphérique a le plus augmenté, les chercheurs ont examiné une métrique appelée Transport Intégré de Vapeur (TIV). En s'appuyant sur des observations directes et des estimations de la vitesse du vent et de la vapeur d'eau dans l'atmosphère (capturées par satellites, ballons météorologiques et avions), le TIV aide les météorologues à évaluer la provenance et la vitesse de l'humidité. Plus le TIV est élevé dans une région, plus le risque de précipitations dévastatrices est grand.
Ce sont ces zones de forte augmentation d'humidité qui sont les plus exposées à des inondations sans précédent. Depuis les années 1990, la majeure partie du globe a connu une augmentation du TIV maximal, c'est-à-dire les plus fortes poussées d'humidité traversant l'air au cours d'une année donnée.
« Nous avons besoin d'une nouvelle appréciation de la puissance de l'eau », a déclaré l'hydrologue Ed Clark, directeur du National Water Center de la NOAA. « Alors que notre monde se réchauffe et que la vapeur d'eau dans l'atmosphère augmente, cela active quelque chose qui ne ressemble à rien de ce que la plupart des humains ont vu auparavant. »
Exemples concrets de l'intensification
- À Valence, l'humidité provenant des eaux rapidement réchauffées de l'Atlantique a fait grimper le TIV maximal de 11,3 %, soit plus de trois fois le taux moyen mondial.
- Dans certaines parties de l'Inde et de l'Himalaya, la chaleur croissante a intensifié les moussons saisonnières, permettant à ces vents marins puissants de transporter en moyenne 4,5 à 9,9 % d'humidité supplémentaire de l'océan vers la terre.
- Des flux de vapeur plus intenses du Pacifique Nord vers l'Arctique pourraient être liés à l'augmentation rapide des températures de la région, ainsi qu'aux grandes tempêtes qui transportent l'humidité de l'équateur toujours plus au nord.
La physique derrière l'eau et la chaleur
Pour comprendre cette menace croissante, il faut d'abord saisir le comportement de l'eau. Lorsque la glace se réchauffe, ses molécules vibrent plus rapidement, affaiblissant les liaisons qui les maintiennent gelées et permettant au solide de devenir liquide. En ajoutant encore plus de chaleur, les molécules vibrent si rapidement qu'elles rompent toutes les connexions entre elles et se dispersent dans l'air sous forme de vapeur.
La plupart des molécules d'eau ne restent pas longtemps des esprits libres atmosphériques. À mesure que l'humidité augmente et que l'air se sature de vapeur, les molécules ont de plus en plus de chances de se heurter. Elles commencent à s'accumuler en grappes, se condensant du gaz au liquide et finissent par tomber sur Terre sous forme de pluie.
Le rôle de la température
Augmenter la température signifie que les molécules se déplacent plus vite. Plus elles se déplacent rapidement dans l'air, plus elles sont capables d'éviter l'attraction d'autres molécules. Cela signifie que davantage de vapeur peut s'accumuler dans cette parcelle d'atmosphère avant qu'elle ne commence à se condenser.
Pour chaque augmentation de un degré Celsius de la température, les scientifiques ont constaté que l'air peut retenir 7 % d'humidité supplémentaire avant de devenir saturé. Avec des températures mondiales déjà environ 1,3 degré Celsius supérieures aux niveaux préindustriels, il y a beaucoup plus d'eau dans l'atmosphère terrestre pour alimenter n'importe quelle tempête.
Ce fait fondamental de la physique explique en partie pourquoi les fortes pluies augmentent à mesure que la planète se réchauffe. Mais ce n'est pas toute l'histoire. Une fois que l'humidité s'évapore dans l'atmosphère, généralement au-dessus des océans, des vents forts doivent la transporter vers les terres où vivent les gens. Un nombre croissant de recherches suggèrent que ces courants aériens changent également en réponse à la hausse des températures, mais les scientifiques étudient encore comment ces changements vont se produire.
Valence : un avertissement tragique
Le 29 octobre 2024, une masse d'air inhabituellement froide et lente s'est logée juste au sud de l'Espagne et a commencé à attirer l'humidité de l'Afrique vers la côte espagnole. La tempête a trouvé un carburant supplémentaire dans les eaux chaudes de la Méditerranée, qui connaissait alors son année la plus chaude jamais enregistrée.
Les températures océaniques élevées ont accéléré l'évaporation de la surface de la mer, produisant un panache qui transportait 12,5 fois plus d'humidité que le plus puissant fleuve d'Espagne. Lorsque ce courant d'air chaud et gorgé d'eau a atteint les montagnes le long de la frontière occidentale de la région de Valence, il a été forcé de monter, provoquant son refroidissement. Cela a fait condenser rapidement la vapeur d'eau à l'intérieur du panache, passant de l'état gazeux à l'état liquide.
L'effet fut similaire à celui d'une éponge surchargée que l'on presse. Une station météorologique dans les contreforts a enregistré l'équivalent d'une année de pluie en seulement huit heures. L'eau a dévalé les collines, a fait gonfler les rivières de la région et a envahi la ville de Valence et ses environs, créant des inondations même dans des endroits où aucune pluie n'était tombée. Les survivants ont raconté que le déluge était si rapide et si puissant qu'il leur a arraché les vêtements et a réduit les bâtiments en ruines. Des vidéos ont montré des véhicules tourbillonnant dans les inondations comme des jouets. Au moins 228 personnes ont été tuées, beaucoup d'entre elles étant des personnes âgées qui se sont noyées lorsque le torrent a envahi leurs maisons. Ce fut la catastrophe naturelle la plus meurtrière en Espagne depuis plus d'un demi-siècle.
Des zones à haut risque
L'analyse du TIV quantifie comment les panaches de vapeur les plus intenses, mesurés chaque année et susceptibles d'alimenter des tempêtes violentes, se sont intensifiés dans presque toutes les régions terrestres du monde. Dans certaines régions, notamment des parties de l'Afrique de l'Ouest, de la Méditerranée, de l'Asie du Sud-Est et de l'Europe du Nord, le TIV maximal a augmenté de plus de 15 % en seulement trois décennies.
Comme à Valence, de nombreuses pires tempêtes de 2024 se sont produites dans des zones où les flux de vapeur maximaux augmentent le plus rapidement. Au Vietnam, au Myanmar et en Thaïlande, où plus de 600 personnes ont été tuées par le super typhon Yagi en septembre 2024, les panaches d'humidité les plus forts ont augmenté en moyenne de 4,4 à 6,6 % au cours des trois dernières décennies. Le Népal, qui a subi ses pluies les plus intenses depuis au moins un demi-siècle quelques semaines plus tard, a vu ses panaches de vapeur les plus forts s'intensifier à un rythme presque trois fois supérieur à la moyenne mondiale.
Chacune de ces catastrophes a été associée à un panache d'humidité record ou quasi record et s'est classée parmi les 1 % des événements pluviométriques les plus intenses jamais enregistrés dans leurs régions respectives.
Panaches intenses : des "lances à incendie" atmosphériques
Les courants de vapeur les plus intenses, qui se classent parmi les 10 % supérieurs pour une région donnée, ont coïncidé avec plus d'un tiers de tous les jours de fortes pluies (se classant parmi les 5 % supérieurs pour cette même zone) au cours des trois dernières décennies.
La Corée du Sud, un cas emblématique
Peu de pays se distinguent plus que la Corée du Sud, où les flux de vapeur maximaux ont augmenté en moyenne de 8,9 %, soit environ deux fois et demie la moyenne mondiale, et où près de 70 % de tous les jours de fortes pluies coïncident avec des flux d'humidité intenses.
La Corée du Sud reçoit la majeure partie de ses pluies pendant la saison de la mousson estivale d'Asie de l'Est, lorsque la hausse des températures sur terre provoque une forte brise marine qui s'écoule de l'océan, transportant de l'air chaud et humide vers le rivage. Lorsque cet air tropical humide atteint la péninsule coréenne, il rencontre un air plus frais et plus sec provenant de l'intérieur du continent. L'air plus chaud est forcé de monter, la vapeur d'eau se condense et, comme ce qui s'est passé à Valence, une averse s'ensuit.
Contrairement aux conditions météorologiques inhabituelles qui ont conduit aux inondations à Valence, la mousson coréenne est aussi fréquente et fondamentale que l'été lui-même. Cela augmente les enjeux de la poussée de vapeur plus forte que la moyenne du pays, a déclaré Min Seung-Ki, chercheur en climatologie à l'Université des sciences et technologies de Pohang. Si un TIV élevé est un ingrédient clé des pluies extrêmes, alors la mousson est comme un cuisinier rapide, transformant constamment ces courants d'humidité en déluges de plus en plus désastreux.
Les recherches de Min ont montré que les pluies extrêmes deviendront deux fois plus fréquentes en Corée du Sud, même si le monde évite les pires scénarios de réchauffement. Déjà, les pluies répétées ont un coût catastrophique. À l'été 2020, le pays a été frappé par 15 événements de fortes pluies consécutives, générant plus de précipitations que la nation n'en avait jamais vues en une seule saison de mousson. Deux ans plus tard, des pluies record à Séoul ont provoqué des crues soudaines qui ont submergé le système d'égouts et causé la noyade de personnes dans des appartements en sous-sol. En juillet suivant, au moins 40 personnes ont été tuées lorsque plus de 500 mm de pluie sont tombés sur le pays en une seule journée. Et cet été, une série de fortes pluies a déclenché des inondations meurtrières et des glissements de terrain qui ont enseveli tout un village sous les débris.
Se préparer aux inondations de demain
Tant que les humains continueront de réchauffer la planète, l'atmosphère plus chaude et plus gorgée d'eau provoquera des inondations toujours plus intenses, avertissent les scientifiques. Mais l'ampleur des morts et des destructions causées par ces tempêtes dépendra des choix faits par les personnes qui vivent en dessous.
En Espagne, l'automne dernier, les pluies record sont tombées sur une région catastrophiquement mal préparée à les absorber, a déclaré Félix Francés, ingénieur hydrologue à l'Université polytechnique de Valence. Les averses se sont engouffrées dans des canaux qui n'étaient pas conçus pour gérer de tels débits. Elles ont traversé des quartiers construits dans des zones connues pour faire partie de la plaine inondable, où des masses de pavés empêchaient l'eau de s'infiltrer dans le sol. Les autorités provinciales n'ont émis des avertissements qu'une fois les crues soudaines déjà en cours, ce qui signifie que des milliers de personnes ont été surprises à l'extérieur et dans leurs voitures alors que le déluge s'abattait sur leurs communautés.
Pour Hannah Cloke, hydrologue à l'Université de Reading, la catastrophe a montré que la lutte contre l'augmentation des précipitations va bien au-delà des prévisions. Cela signifie que les ingénieurs doivent concevoir des ponts et des ponceaux capables de gérer des tempêtes dépassant tout ce qui a été enregistré historiquement. Les planificateurs doivent instituer des politiques pour éloigner les gens des parties les plus dangereuses des plaines inondables. Les météorologues, les gestionnaires des urgences et les responsables locaux doivent développer de meilleures façons d'avertir les résidents et de les aider à se mettre en sécurité.
« Vous pouvez avoir les prévisions les plus précises du monde, et vous pouvez comprendre ce que le changement climatique va faire », a dit Cloke. « Mais à moins que tous les autres maillons de cette chaîne ne le comprennent aussi, alors vous verrez des gens mourir. »
Cette année a déjà confirmé cet avertissement. Davantage de fortes tempêtes ont frappé l'Espagne coup sur coup ce printemps, produisant des eaux de crue rapides et mortelles qui ont emporté un couple de personnes âgées se rendant au travail et un cycliste en promenade. Les pluies record qui ont transformé la rivière Guadalupe au Texas en un torrent violent en juillet ont causé au moins 137 décès. Une saison de mousson estivale catastrophique a déclenché des inondations généralisées au Pakistan, tuant des centaines de personnes, la plupart des enfants.
Dans l'atmosphère, les flux de vapeur continuent de s'accélérer. L'analyse montre que le mouvement de l'humidité atmosphérique au cours des huit premiers mois de 2025 a été supérieur à celui de toute autre année depuis le début des observations, battant le record établi en 2024. Il a augmenté au-dessus de l'est et du centre des États-Unis, des Caraïbes, de certaines parties de l'Amérique du Sud et de l'Asie du Sud et de l'Est. En dessous, un monde inquiet se prépare à la prochaine inondation.
