Le réchauffement des océans favorise la formation d’ouragans de plus en plus puissants

Qu’est-ce qu’un ouragan ?

Un ouragan est une tempête circulaire et intense qui se forme au-dessus de l’océan Atlantique Nord ou de l’océan Pacifique Nord-est. Si la vitesse des vents dépasse les 63 km/h, le système est classé en tempête tropicale et un nom lui est donné (généralement, des prénoms alternativement masculin et féminin sont donnés à partir de listes alphabétiques préétablies). Quand les vents dépassent les 119 km/h, le système devient un ouragan. Dans d’autres régions du monde, ce même type de tempête est appelé “typhon” ou encore “cyclone tropical”.

Les vents d’un ouragan tourbillonnent autour d’une zone centrale circulaire et totalement calme appelée “l’oeil du cyclone”. L’oeil, d’un diamètre de 16 à 64 km, ne présente ni nuage ni précipitation et est entouré d’importants nuages noirs appelés le “mur de l’oeil”. Dans cette zone, les variations de pressions sont très importantes et génèrent les vents les plus forts de l’ouragan (ces vents peuvent parfois approcher les 320 km/h). Les ouragans ont généralement un diamètre de 500 km et une hauteur pouvant atteindre les 15 km.

Formation des ouragans

Une tempête tropicale ne se crée pas spontanément, sa formation nécessite l’existence d’un système de basse pression et une température des eaux de surface de la mer supérieure à 26,5 °C. Les eaux chaudes réchauffent l’air qui les surplombe. Cet air, qui se charge d’humidité fournie par l’évaporation de l’océan, s’élève alors rapidement.

Cet appel d’air crée une dépression. En altitude, l’air se refroidit et la vapeur d’eau se condense, constituant de grands nuages générateurs de pluies et dégageant de l’énergie nécessaire à la formation de la tempête.

L’air ainsi refroidi, plus lourd, redescend vers l’océan où il se réchauffe, s’allège et se recharge en humidité perpétuant ainsi le cycle. Les vents s’enroulent en spirale autour de la dépression, formant l’oeil du cyclone. Plus la température de l’eau est élevée, plus l’air s’élève haut, plus la pression atmosphérique diminue et plus la vitesse des vents augmente.

Aussi longtemps que la tempête tropicale se situe au-dessus des eaux chaudes de l’océan, l’ouragan peut gagner en ampleur et en puissance.

Dans l’hémisphère Nord, la rotation de la Terre, engendre une rotation des masses d’air dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, autour des zones de basses pressions. Dans l’hémisphère Sud, les vents s’enroulent autour des zones de basses pressions dans le sens horlogique. Cette influence de la rotation de la Terre sur les vents est appelée force de Coriolis. Cette force augmente en intensité au fur et à mesure que l’on s’éloigne de l’équateur. Pour cette raison, une zone de basse pression doit se situer au-delà de 5 degrés de latitude Nord ou Sud pour pouvoir créer un ouragan. Les ouragans se produisent ainsi rarement au niveau de l’équateur et le plus souvent entre 10 et 20° de latitude Nord, au sein d’une bande s’étendant de l’Afrique de l’Ouest à l’Amérique centrale.

Pour qu’un ouragan se développe, il doit y avoir très peu de cisaillement vertical du vent (la différence de la vitesse ou de la direction du vent entre deux points situés à des altitudes différentes). Des vents uniformes permettent en effet au coeur de la tempête de rester intact, alors qu’un cisaillement du vent casse le mécanisme de formation de l’ouragan, le centre de circulation en altitude se trouvant écarté du centre de circulation au sol.

Ouragan Katrina

Image du 29 août 2005, canal visible GOES-12 sur fond d'image MODIS. Source: GOES Project NASA-GSFC

Pouvoir destructeur

Les ouragans s’accompagnent de vents de surface et de hausses du niveau marin qui peuvent être destructeurs. Les ondes de tempête sont souvent l’élément le plus dévastateur d’un ouragan, particulièrement le long des côtes bordées d’eaux de faible profondeur comme c’est le cas pour les côtes le long du Golfe du Mexique. Une onde de tempête est une hausse du niveau de la mer le long de la côte, provoquée par la combinaison de vents forts et de la topographie de la côte. Les vents de surface au-dessus de l’océan poussent les eaux vers l’oeil du cyclone, créant un soulèvement d’eau. Ce soulèvement est influencé par la pente de la côte lorsque l’ouragan approche des terres. Lorsque la profondeur diminue, les vagues sont freinées et elles se contractent en entraînant ainsi une très forte augmentation de leur amplitude.

 

L’échelle d’intensité des ouragans de Saffir-Simpson est utilisée pour caractériser la force de l’ouragan et les dégâts potentiels.

Catégorie Vitesse du vent (km/h) Hauteur de l'onde de tempête (m) Dégâts potentiels
1 119-154 1-2 Minimal
2 155-178 2-3 Modéré
3 179-210 3-4 Etendu
4 211-250 4-6 Extrême
5 >250 >6 Catastrophique

 

Augmentation de l’activité cyclonique

Dans l’Atlantique Nord, une nette augmentation de la fréquence des tempêtes tropicales et des ouragans a été constatée. Entre 1850 et 1990, le nombre moyen de tempêtes tropicales était de 10 par an, dont 5 ouragans.

Ouragans ayant touché les côtes américaines entre 1950 et 2008 - Source

Pour la période 1998-2007, la moyenne annuelle est passée à 15, dont 8 ouragans. Cette augmentation est liée à l’élévation des températures de surface de la mer dans l’océan Atlantique Nord. Des études récentes établissent le lien entre cette élévation de température et le réchauffement climatique global. Le rapport 2007 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) établit qu’il y a vraisemblablement une influence de l’activité humaine sur l’augmentation du nombre d’ouragans.

De plus, en raison du réchauffement global, les ouragans seront probablement, dans le futur, plus puissants et accompagnés de précipitations plus importantes. Le risque d’occurrence de cyclones de catégorie 5 (les plus destructeurs) pourrait augmenter.

Dégâts provoqués par les ouragans

Les Etats-Unis enregistrent les plus grandes pertes économiques dues à des catastrophes naturelles (principalement des ouragans), soit une moyenne annuelle de 18 milliards de dollars pour la période allant de 1980 à 2008. Dans ce pays, 4 grandes zones urbaines côtières sont particulièrement vulnérables: Miami, la Nouvelle-Orléans, Houston et Tampa. Une combinaison unique de la géographie des lieux, de l’étendue des terres à basse altitude (particulièrement dans la région de la Nouvelle-Orléans), de la perte des zones humides, de la déforestation, du développement urbain rapide, de l’importance des populations pauvres et de la concentration industrielle, font des côtes américaines du Golfe du Mexique une zone particulièrement vulnérable aux ouragans. En plus des quelques 1 800 victimes, Katrina a ainsi coûté à cette région 125 milliards de dollars de pertes économiques et pourrait coûter jusqu’à 60 milliards de dollars aux assurances.

Même si le coût économique absolu des catastrophes est plus élevé dans les pays développés, lorsque les pertes sont estimées en pourcentage du PIB, ce sont les pays en voie de développement qui sont les plus vulnérables, et plus particulièrement les petites îles. Ainsi, dans le top 10 des pays les plus vulnérables, on retrouve 3 petits pays des Caraïbes: Haïti, Antigua et le Honduras.

Dans les Caraïbes, les principaux centres urbains, les régions agricoles, les ports ainsi que les zones industrielles et commerciales se trouvent généralement le long des côtes. De plus, l’activité touristique (un pilier important de nombreuses économies) se concentre le plus souvent dans ces mêmes zones côtières.

Les risques encourus par les infrastructures au sol, réduisant l’attractivité de ces régions pour les investisseurs, sont surtout élevés dans les Petits Etats Insulaires en Développement (PEID). Ces îles combinent une exposition importante aux risques naturels, plus particulièrement aux tempêtes tropicales, et une grande vulnérabilité, surtout dans les régions côtières où les activités économiques (tourisme, pêche, logistique...) sont concentrées.

La raison majeure de l’augmentation des pertes matérielles et en vies humaines dans les régions côtières est la croissance démographique et le développement économique de ces zones. Tant que les populations et les activités économiques continueront à croître, les dégâts causés par les événements climatiques extrêmes augmenteront. Il est évident que le changement climatique global, entraînant une hausse du niveau des mers et une augmentation de l’activité cyclonique, accentuera encore l’impact de ces événements et l’importance des destructions.

C’est d’ailleurs la conclusion à laquelle sont arrivées plusieurs compagnies d’assurance qui prévoient des pertes économiques de plus en plus importantes à l’avenir.

Sources

Climate Change 2007: Synthesis report - Intergovernmental Panel on Climate Change
Environmental Factors Affecting Tropical Cyclone Power Dissipation - Program in Atmospheres, Oceans, and Climate, Massachusetts Institute of Technology
Global Warming and Hurricanes - NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory
Hurricanes and Global Warming - American Meteorological Society
Hurricanes and Global Warming - National Wildlife Federation 
Hurricanes and Global Warming FAQs - Pew Center on Global Climate Change 
Hurricane Features - Remote Sensing Using Satellite - COMET
Hurricanes, Typhoons, Cyclones - In Depth - University Corporation for Atmospheric Research (UCAR)
NOAA National Hurricane Center
On Estimates of Historical North Atlantic Tropical Cyclone Activity - Journal of Climate - NOAA/Geophysical Fluid Dynamics Laboratory
The Landmark 2007 IPCC Report on Climate Change - Weather Underground
Tropical Twisters - For kids Only Earth Science - NASA
USA and China top global risk ranking for economic loss due to natural disasters linked to climate change - Maplecroft
Weather and Climate Extremes Weather and Climate Extremes - U.S. Climate Change Science Program

Liens

Hurricanes: The Greatest storms on Earth - NASA Earth Observatory