El Niño - Oscilația sudică

El Niño - Sud Oscilația sau ENSO ( acronim de El Niño - Sud Oscilația , realizate din termenii El Nino și de Sud oscilație ( „  Southern Oscilația  “ )), este un fenomen climatice și oceanografice care leagă fenomenul climatic El Niño și oscilația sudică presiunea atmosferică .

Deși masele de aer ale celor două emisfere sunt relativ izolate unele de altele, ritmul de zece ani al fluctuațiilor atmosferice din emisfera nordică afectează climatul Americii de Nord și Eurasia , dar și climatul emisferei sudice și în special al imensului regiunea Pacificului. Are o legătură importantă cu anumite cicluri ecologice, în special marine și continentale, prin schimbările de precipitații pe care le poate provoca. Aceste schimbări semnificative ale precipitațiilor pot explica sau agrava anumite fenomene de deșertificare , secete și salinizare a solului în emisfera sudică. ENSO pare, de asemenea, să aibă o legătură cauzală sau interacțiuni puternice, cu un fenomen fără precedent de încălzire a apei de suprafață în estul Oceanului Pacific.

Starea cunoașterii

Sistemul ENSO fost de la sfârșitul XX - lea  secol, mai multe studii în contextul științei climatice ( prognozei meteorologice pe termen lung, schimbările climatice ).

Acest fenomen de oscilație este un fenomen complex. Prezintă o anumită consistență, dar este constant influențat de mulți factori și feedback-uri , inclusiv:

Efectele vremii

Enso în sine este unul dintre factorii care influențează care trebuie să se înțeleagă , în scopul de a anticipa mai bine tendințele meteorologice pe termen lung, de exemplu , în Oceanul Indian în anul următor, sau impactul acesteia asupra iernii încălzirea unei regiuni. Parte a capacului polar al Polul Sud, unde anumite zone (vest-centrul Antarcticii ) se numără printre cele care se încălzesc cel mai rapid din lume.
Este implicat în anumite încălziri bruște și anumite variații ale precipitațiilor.

Efecte ecologice

ENSO prin modificarea periodică (și pe o perioadă mai mare de un ciclu sezonier anual) temperaturile marine (la suprafață și la upwellings și endo-upwellings , precum și precipitații și nebulozitate are efecte considerabile asupra ecosistemelor și productivitatea lor biologică, precum și asupra Stabilitatea anumitor specii și a anumitor mișcări ale populațiilor de animale. Știm acum că diferențele mici de temperatură ale apelor marine pot modifica puternic ecosistemele marine și relațiile de prădare (de exemplu, prin afectarea speciilor. Taste sensibile la temperatură. generează schimbări mari în comunitățile ecologice. Experimentele in situ și de laborator au arătat că o ușoară răcire a apei reduce semnificativ efectele unui prădător cheie, steaua de mare Pisaster ochraceus , asupra prăzii sale principale. Revărsarea apei reci, asociată cu evenimentele El Nino și schimbările geofizice pe termen lung, poate avea, prin urmare, efecte considerabile asupra compoziției și diversității acestor comunități intertidale stâncoase).

La o distanță mare, prin afectarea productivității plantelor ( plancton marin , plante erbacee și copaci pe uscat), influențează biogeografia , provocând scăderi rapide ale populației în anumite regiuni ale lumii (în zone uscate sau în zone foarte dependente de precipitații, inclusiv în ungulate de african savana , de exemplu , și în special asupra dinamicii sistemelor prădător-pradă în America de Sud, și la o distanță în alte părți ale lumii. colectate de Odum) , arată că prin provocarea populații hare să fluctueze, ENS0 afectează de asemenea (cu ușor decalaj de timp) populațiile prădătorilor lor din America de Nord. Aici graficul arată fluctuațiile a două specii (o pradă care și iepurele american și principalul său prădător, linxul Canadei ). Aceste două specii au co-evoluat și au o dinamică ciclică a populației marcată de interacțiuni durabile  : declinul p opulația prăzii induce o scădere a populației de prădători care se recuperează doar atunci când prada și-a recolonizat deja habitatul, publicată în 1953 ). ENSO (El Niño Southern Oscilation), care poate afecta capacitatea iepurilor. Când iepurele începe să prolifereze deoarece este mai puțin controlat de prădătorul său, exercită o presiune erbivoră mai intensă, modificând faciesul plantelor erbacee și ucigând câțiva copaci foarte tineri.

De asemenea, are efecte indirecte asupra variațiilor în distribuția anumitor resurse naturale ( în special pescuitul și fitoplanctonul ). Aceste impacturi ecologice pot fi îndepărtate, chiar și în partea de sus a bazinelor hidrografice pentru pești migratori, cum ar fi somonul, de exemplu, ca multe resurse halieutice care joacă un rol important în ridicarea la înălțimea oligoelementelor vitale și rare pe continente pe care ' marinarul cu iod . Albedo stratului nor, precipitații , temperatura și vânt , de fapt , influențează nivelurile de nutrienți și nivelul de oxigen al apei (care scade odată cu creșterea temperaturii) și , prin urmare , productivitatea biologică .

Studii paleoclimatice

Pentru a înțelege și a prezice mai bine evoluțiile climatice contemporane și pentru a calibra modelele matematice, căutăm, de asemenea, să reconstituim și să înțelegem variațiile trecute ale climei și legăturile cu oscilația sudică , de la pliocen până la perioada recentă (din Antichitatea romană). Reconstrucțiile paleoclimatice ale activității El Niño își propun să testeze dacă activitatea fenomenului (frecvența și intensitatea acestuia) a fost sensibilă la schimbările climatice globale din trecut, ceea ce ar ajuta la prezicerea răspunsului său la schimbările climatice antropice.

Cele mai vechi înregistrări ale fenomenului El Niño au o vechime de 130.000 de ani și au fost obținute din corali fosili din Papua Noua Guinee. Simulări climatice cu toate acestea sugerează că ENSO (El Niño Southern Oscillation) a existat din Pliocen ( 5.3 pentru a 2.6  Ma ).

Există diverse tehnici pentru a găsi urme antice ale activității El Niño. Cea mai directă constă în reconstituirea, din indicatori geochimici (cum ar fi izotopii de oxigen) măsurați de-a lungul axei de creștere a coralilor sau a moluștelor fosile, a variațiilor lunare ale temperaturii apei la epoca 1 când trăiau aceste organisme. Cele mai recente rezultate arată că activitatea ENSO a cunoscut o perioadă de activitate foarte scăzută în Pacificul central și de est în urmă cu 6.000 până la 3.000 de  ani . Analiza cojilor de moluște fosile din siturile arheologice peruviene sugerează că activitatea actuală a ENSO este cea mai intensă de 10.000 de ani.

Referințe

  1. Newman, M., Compo, G. & Alexander, M. (2010, variabilitatea forțată de ENSO a oscilației decadale din Pacific . J. Clim. 16, 3853-3857 (2003)
  2. E. Di Lorenzo, KM Cobb, JC Furtado, N. Schneider, BT Anderson și colab., Pacificul central El Niño și schimbările climatice decadale din Oceanul Pacific de Nord  ; Nature Geoscience 3, 762-765 doi: 10.1038 / ngeo984; 17 octombrie 2010
  3. Di Lorenzo, E. și colab. (2008) Oscilația Gyre din Pacificul de Nord leagă clima oceanului și schimbarea ecosistemului . Geofizi. Rez. Lett. 35, L08607
  4. Vimont, D. (2005), Contribuția ciclului ENSO interanual la modelul spațial al variabilității decenale ENSO . J. Clim. 18, 2080-2092
  5. arkin, N. & Harrison (2005), D. Anomaliile sezoniere globale ale temperaturii și precipitațiilor în timpul toamnei și iernii El NiÒo . Geofizi. Rez. Lett. 32, L16705.
  6. Jessica L. Conroy, Alejandra Restrepo, Jonathan T. Overpeck, Miriam Steinitz-Kannan, Julia E. Cole și colab. (2008), Încălzirea recentă fără precedent a temperaturilor de suprafață în Oceanul Pacific estic tropical  ; Nature Geoscience 2,46-50 doi: 10.1038 / ngeo390; 21 decembrie 2008
  7. Nerilie J. Abram , Michael K. Gagan , Julia E. Cole și S. Wahyoe Hantoro "  Intensificarea recentă a variabilității climatice tropicale în Oceanul Indian  ," Nature Geoscience , vol.  1,2008, p.  849-853 ( DOI  10.1038 / ngeo357 , citiți online )
  8. Malte F. Stuecker, Axel Timmermann, Fei-Fei Jin, Shayne McGregor & Hong-Li Ren (2013), Un mod combinat al ciclului anual și El Niño / Oscilația sudică  ; Nature Geoscience 6, 540-544 doi: 10.1038 / ngeo1826; 26 mai 2013
  9. Mat Collins, Soon-Il An, Wenju Cai, Alexandre Ganachaud, Éric Guilyardi și colab. (2010), Impactul încălzirii globale asupra Oceanului Pacific tropical și El Niño  ; Nature Geoscience 3, 391-397 doi: 10.1038 / ngeo868, 23 mai 2010
  10. Ingo Richter, Swadhin K. Behera, Yukio Masumoto, Bunmei Taguchi, Hideharu Sasaki și colab. (2012), Cauze multiple ale variabilității interanuale a temperaturii suprafeței mării în Oceanul Atlantic ecuatorial  ; Nature Geoscience 6, 43-47 doi: 10.1038 / ngeo1660; 16 decembrie 2012
  11. Jennifer Pike, George EA Swann, Melanie J. Leng și Andrea M. Snelling (2013) Descărcare glaciară de-a lungul vestului Peninsulei Antarctice în timpul Holocenului , Nature Geoscience 6, 199-202 doi: 10.1038 / ngeo1703; 20 ianuarie 2013
  12. Arnold L. Gordon, Bruce Huber, Darren McKee și Martin Visbeck (2010), Un ciclu sezonier în exportul apei de fund din Marea Weddell  ; Nature Geoscience 3, 551-556 doi: 10.1038 / ngeo916; 18 iulie 2010 ( rezumat )
  13. Elisa Manzini (2009), Știința atmosferică: ENSO și stratosfera  ; Nature Geoscience 2, 749-750 doi: 10.1038 / ngeo677; noiembrie 2009
  14. S. Ineson și AA Scaife (2008), Rolul stratosferei în răspunsul climatic european la El Niño  ; Nature Geoscience 2, 32-36 doi: 10.1038 / ngeo381; 7 decembrie 2008
  15. Norman G. Loeb, John M. Lyman, Gregory C. Johnson, Richard P. Allan, David R. Doelling și colab. (2012), Schimbările observate în radiațiile din partea superioară a atmosferei și încălzirea oceanului superior sunt consistente în incertitudine  ; Nature Geoscience 5, 110-113 doi: 10.1038 / ngeo1375; 22 ianuarie 2012
  16. Ham Yoo-Geun, Jong-Seong Kug, Jong-Yeon Park și Fei-Fei Jin (2013), Temperatura suprafeței mării în Atlanticul tropical nord ca factor declanșator al evenimentelor El Niño / Oscilare Sudică  ; Nature Geoscience 6, 112-116 doi: 10.1038 / ngeo1686; 6 ianuarie 2013
  17. Rosanne D'Arrigo Rob Wilson și Alexander Tudhope (2008), Impactul forțării vulcanice asupra temperaturilor tropicale în ultimele patru secole  ; Nature Geoscience 2, 51-56 doi: 10.1038 / ngeo393; 21 decembrie 2008
  18. Amato T. Evan, Gregory R. Foltz, Dongxiao Zhang și Daniel J. Vimont (2011), Influența prafului african asupra variabilității ocean-atmosferă în Atlanticul tropical  ; Nature Geoscience 4, 762-765 doi: 10.1038 / ngeo1276; 2 oc 2011
  19. Takeshi Izumo, Jérôme Vialard, Matthieu Lengaigne, Clément de Boyer Montegut, Swadhin K. Behera și colab. (2010); Influența statului Dipolului Oceanului Indian asupra El Niño din anul următor  ; Nature Geoscience 3, 168-172 doi: 10.1038 / ngeo760; 21 februarie 2010
  20. Qinghua Ding, Eric J. Steig David S. Battisti și Marcel Küttel (2011) Încălzirea iernii în Antarctica de Vest cauzată de încălzirea centrală a Pacificului tropical  ; Nature Geoscience 4, 398-403 doi: 10.1038 / ngeo1129; 10 aprilie 2011
  21. David H. Bromwich, Julien P. Nicolas, Andrew J. Monaghan Matthew A. Lazzara, Linda M. Keller și colab. (2012), Antarctica Centrală și Vestică printre regiunile cu cea mai rapidă încălzire de pe Pământ  ; Nature Geoscience 6, 139-145 doi: 10.1038 / ngeo1671; 23 decembrie 2012
  22. M. Sigmond, JF Scinocca, VV Kharin și TG Shepherd (2013), Abilități de prognoză sezoniere îmbunătățite în urma încălzirilor bruște stratosferice  ; Nature Geoscience 6, 98-102 doi: 10.1038 / ngeo1698; 13 ianuarie 2013
  23. Paul A. O'Gorman (2012), Sensibilitatea precipitațiilor tropicale extreme la schimbările climatice  ; Nature Geoscience 5, 697-700 doi: 10.1038 / ngeo1568; 16 septembrie 2012
  24. Udvardy, MF (1959). Note privind conceptele ecologice de habitat, biotop și nișă . Ecologie, 725-728.
  25. Zhang Z, Tao Y și Li Z (2007) Factori care afectează dinamica iepurelui-linxului în seria clasică de timp a Companiei din Golful Hudson, Canada . Cercetări climatice, 34 (2), 83.
  26. Sanford, E. (1999). Reglarea prădării trapezului prin mici modificări ale temperaturii oceanului. Știință, 283 (5410), 2095-2097.
  27. Holmgren, M., Stapp, P., Dickman, CR, Gracia, C., Graham, S., Gutiérrez, JR, ... & Lima, M. (2006). O sinteză a efectelor ENSO asupra zonelor uscate din Australia, America de Nord și America de Sud . Progrese în Geoștiințe, 6, 69-72.
  28. Ogutu JO & Owen-Smith N (2003) ENSO, precipitațiile și influențele temperaturii asupra populației extreme scad în rândul ungulatelor din savana africană . Ecology Letters, 6 (5), 412-419 ( rezumat ).
  29. Jaksic FM, Silva SI, Meserve PL și Gutierrez JR (1997) Un studiu pe termen lung al răspunsurilor prădătorilor de vertebrate la o perturbare El Nino (ENSO) în vestul Americii de Sud . Oikos, 341-354.
  30. Preisser EL & Strong DR (2004) Clima afectează controlul prădătorilor unui focar de erbivore . The American Naturalist, 163 (5), 754-762 | URL: https://web.uri.edu/preisserlab/files/Am_Nat_2004_1635_754-762.pdf .
  31. Odum EP (1953) Fundamentals of ecology . WB Saunders, Philadephia
  32. Martinez, E., Antoine, D., D'Ortenzio, F. & Gentili, B. Oscilațiile decadale ale bazinului climatic ale fitoplanctonului oceanic . Science 326, 1253-1256 (2009)
  33. Hare, SR și colab. (2000). Regimuri de producție inversă: somon din Alaska și coasta de vest a Pacificului . Pescuitul 24, 6-14
  34. Mantua, N., Hare, S., Zhang, Y., Wallace, J. & Francis, R. (1997), O oscilație climatică interdecadală din Pacific, cu impact asupra producției de somon . Taur. Am. Meteorol. Soc. 78, 1069-1079
  35. (in) von der Heydt, A. Dijkstra, HA, "  Palaeoclimate El Nino in the Pliocene  " , Nature Geoscience ,2011, p.  4, 502-503 ( citiți online )
  36. Hong Yan, Liguang Sun, Yuhong Wang, Wen Huang, Shican Qiu și colab. (2011), O înregistrare a indicelui oscilației sudice pentru ultimii 2.000 de ani de la proxy-urile de precipitații  ; Nature Geoscience 4, 611-614 doi: 10.1038 / ngeo1231; 14 august 2011
  37. (în) Tudhope, AW, și colab., "  Variabilitatea în oscilația sudică El-Niño printr-un ciclu glaciare-interglaciar  " , Știință ,2011, p.  291, 1511-1517 ( citește online )
  38. (in) von der Heydt, AS, și colab., „  Limba rece / piscina caldă și dinamica ENSO în pliocen  ” , Clima trecutului ,2011, p.  7, 903-915 ( citiți online )
  39. (en) Carré, M., și colab., „  Istoria Holocenului varianței și asimetriei ENSO în Pacificul tropical estic  ” , Știință ,2014, p.  345, 1045-1048 ( citiți online )
  40. (ro) Emile-Geay, J., și colab., "  Legături între tropical Pacific sezonier, variabilitate interanuală și orbital în timpul Holocenului  " , Nature Geoscience ,2016, p.  9, 168-173 ( citește online )

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe

Bibliografie