300 ans d’anneaux d’arbres montrent à quel point les ouragans ont détrempé les Carolines

L’analyse des données sur les cernes des arbres suggère que les tempêtes ont ralenti pour déverser plus d’eau sur les Carolines.

Les ouragans lents déversent plus de pluie sur la côte sud-est qu’au cours des siècles passés grâce au changement climatique, ont rapporté des scientifiques cette semaine.

Les chercheurs ont examiné plus de 300 ans de données sur les cernes des arbres pour déterminer comment les précipitations des ouragans ont changé au fil du temps dans les Carolines. Ils ont constaté que les extrêmes des précipitations des cyclones tropicaux ont augmenté de 64 à 128 millimètres (2,52 à 5,04 pouces) par rapport au début des années 1700, principalement au cours des six dernières décennies. L’équipe a publié les résultats le 4 octobre dans .

“Les années les plus humides deviennent encore plus humides”, déclare Justin Maxwell, climatologue à l’Université d’Indiana Bloomington et co-auteur de l’étude. « Nous sommes vraiment en territoire inconnu avec cette quantité de précipitations. »

Les ondes de tempête et les vents violents causent beaucoup de destruction pendant un ouragan. Cependant, l’un des risques les plus meurtriers et les plus coûteux est l’inondation des terres, qui est déterminée par la quantité de précipitations produite par l’ouragan. Deux exemples récents frappants sont l’ouragan Harvey et l’ouragan Florence, qui ont frappé des parties du Texas et des Carolines avec des quantités de pluie record en 2017 et 2018, respectivement. Les tempêtes ont causé des dizaines de milliards de dollars de dégâts, fait des dizaines de morts et rompu des lagunes remplies de déjections animales .

En raison du changement climatique , les ouragans deviennent plus puissants, se dirigent plus à l’intérieur des terres et se déplacent plus lentement. «Ils traînent et traînent dans une zone plus longtemps et produisent plus de précipitations qu’auparavant», explique Maxwell. On pense que ce ralentissement est lié à un affaiblissement des régimes mondiaux de vent qui dirigent les ouragans.

Cependant, les records de précipitations des cyclones tropicaux aux États-Unis ne remontent qu’aux années 1940, ce qui rend difficile l’évaluation des tendances à long terme. Pour scruter un passé plus lointain, Maxwell et ses collègues ont examiné des pins à longues feuilles poussant sur sept sites en Caroline du Nord et du Sud. Les chercheurs ont extrait des carottes de bois de la taille d’un crayon des arbres, puis ont examiné les cernes conservés dans ces échantillons au microscope.

Au début de l’année, le pin des marais produit un bois de couleur claire. Plus tard, au cours de la période qui coïncide avec la saison des ouragans, ils ont produit du « bois tardif » plus foncé, explique Maxwell. Les arbres sont également particulièrement sensibles aux précipitations des ouragans car ils poussent dans des zones très sablonneuses.

“Il faut beaucoup de précipitations pour que la nappe phréatique monte [assez] pour que les arbres puissent en profiter et pousser beaucoup plus pendant cette période de l’année”, explique Maxwell. D’autres types de tempêtes ne produisent pas suffisamment de pluie pour avoir un impact aussi notable sur la largeur des cernes des arbres.

Maxwell et son équipe ont analysé les enregistrements des précipitations des cyclones tropicaux qui ont traversé les Carolines du 1er juin au 15 octobre au cours des sept dernières décennies. Plus il tombait de pluie, constatèrent-ils, plus la bande de bois tardif de l’anneau des arbres correspondant à cette année-là était épaisse.

“Nous pourrions ensuite utiliser cette relation pour remonter dans le temps, en utilisant ces bandes de bois tardif [from] avant d’enregistrer les précipitations d’ouragan pour estimer à quoi ressemblaient les précipitations d’ouragan”, explique Maxwell. Lui et ses collègues ont reconstitué les précipitations saisonnières des cyclones tropicaux remontant à l’année 1700. Lorsqu’ils se sont concentrés sur les cinq pour cent des années les plus humides, les chercheurs ont constaté que les précipitations au cours de ces années extrêmes avaient augmenté de 2 à 4 millimètres (0,08 à 0,16 pouces ) par décennie depuis le début du XVIIIe siècle. Ces totaux impressionnants de précipitations pourraient être provoqués par une ou plusieurs tempêtes au cours d’une saison, dit Maxwell.

“Ce qui était une très grosse année il y a 300 ans ne serait plus qu’une année modérée aujourd’hui”, dit-il. “Nous obtenons donc des chiffres beaucoup plus élevés, en particulier depuis les années 1990, de la quantité maximale globale de précipitations que vous pouvez obtenir des ouragans que par le passé.”

Les chercheurs ont également comparé leurs estimations de précipitations avec les enregistrements de la vitesse et de la durée moyennes des ouragans au cours d’une année donnée, et ont conclu que les augmentations des précipitations extrêmes qu’ils avaient observées étaient causées par le ralentissement des tempêtes en raison du changement climatique.

Cette tendance se poursuivra probablement à l’avenir, dit Maxwell, conduisant à plus de tempêtes qui « serpentent et n’ont pas beaucoup de mouvement vers l’avant » et produisent des pluies torrentielles. Les villes côtières devront tenir compte du risque accru d’inondations dues aux futurs ouragans lors de la planification des digues et des désignations de plaines inondables, a-t-il déclaré.

Bien que les chercheurs n’aient examiné que les arbres le long des côtes de la Caroline du Nord et du Sud, les pins à grandes feuilles poussent dans tout le sud-est. Maxwell et ses collègues étudient maintenant comment les précipitations causées par les ouragans ont changé dans d’autres États tels que le Mississippi. Ils espèrent également repousser leurs estimations plus loin dans le temps en examinant des échantillons de bois provenant d’arbres abattus aux XVIIIe et XIXe siècles.

«Le bois a été utilisé pour construire toutes sortes de structures, [de] tout le chemin de Londres à New York et à peu près partout dans le monde», explique Maxwell. “Nous avons ces anciens échantillons archéologiques historiques, et si nous pouvons les combiner avec certains des arbres vivants, nous pouvons construire de très longs enregistrements.”

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