La foudre va-t-elle être plus fréquente avec le réchauffement de la planète ? Les études présentent des opinions diamétralement opposées sur le sujet. Au cœur du problème, l’énigme de la glace dans les nuages.

Mathieu Perreault Mathieu Perreault
La Presse

Énergie et glaçons

Le titre de l’étude de Nature Climate Change, en mars 2018, est clair : « Déclin prévu de la foudre avec les changements climatiques ». Mais deux mois plus tard, une autre étude, dans Geophysical Research Letters, affirmait que « les changements climatiques devraient augmenter la fréquence de la foudre ». Qui a raison ? Tout dépend de la méthode utilisée pour l’analyse, explique Declan Finney, chimiste de l’atmosphère à l’Université de Leeds et auteur de l’étude de Nature Climate Change. « On sait depuis longtemps que la quantité d’énergie disponible et la hauteur des nuages sont statistiquement liés à la fréquence de la foudre. Mais ces deux variables ne sont pas directement impliquées dans la formation de la foudre, qui dépend de la présence de cristaux de glace dans les nuages. Le problème, c’est qu’on a de bonnes informations dans les modèles climatiques sur la quantité d’énergie dans les nuages et leur hauteur, mais que les mailles des modèles sont trop grandes pour bien représenter le processus de formation de la glace. Les premières estimations de l’impact des changements climatiques sur la fréquence de la foudre se sont basées sur la quantité d’énergie et la hauteur des nuages et ont conclu à une augmentation de 5 à 15 % par degré Celsius supplémentaire de la température moyenne de la planète. Mais on peut maintenant faire des estimations grossières pour l’impact sur la formation de la glace dans les nuages, et on voit des diminutions de la fréquence de la foudre. »

PHOTO FOURNIEN LE NWS

Une tornade et un éclair croqués en 2013 par un photographe du Service météorologique national des États-Unis – National Weather Service (NWS) – au Kansas.

PHOTO FOURNIE PAR LA NASA

Des éclairs (en bleu) captés en 2013 de la Station spatiale internationale au-dessus de l’Arabie saoudite et du Koweït.

PHOTO FOURNIE PAR LA NOAA

Photomontage de plusieurs éclairs dans l’œil de l’ouragan Emily en 2005.

Davantage aux États-Unis

Dans certaines régions, comme en Amérique du Nord, il y a des données historiques relativement fiables sur la foudre, qui permettent d’arbitrer entre les deux approches. « Pour ce qui est des États-Unis, il est assez clair qu’il y aura une augmentation de la fréquence de la foudre », dit David Romps, climatologue à l’Université Berkeley, qui a publié plusieurs analyses sur le sujet. « Et on a vu une augmentation de 10 % au XXe siècle. » Selon M. Romps, l’incertitude concerne surtout les tropiques, où a lieu 90 % de la foudre. « Je pense que toutes les variables associées à la foudre sont bonnes, même si elles donnent des réponses différentes sur l’impact des changements climatiques ». M. Finney, lui, estime que M. Romps est trop catégorique. « Cela dit, aucun modèle n’a pour le moment prédit de diminution de la foudre aux États-Unis, même celui de la glace, dit M. Finney. Mais il faudrait faire de nouvelles analyses pour en être sûrs. Mon intuition est que s’il y a une diminution de la fréquence de la foudre aux États-Unis, il y aura une augmentation du nombre d’éclairs par orage. »

PHOTO TIRÉE DU COMPTE TWITTER DE DAVID ROMPS

Un égoportrait pris par David Romps pour illustrer sa décision de ne plus prendre l’avion afin de lutter contre les changements climatiques.

PHOTO FOURNIE PAR L’UNIVERSITÉ DE TEL-AVIV

Colin Price, géophysicien de l’Université de Tel-Aviv

Et le Canada ?

Aucune étude ne s’est penchée spécifiquement sur l’impact des changements climatiques sur la foudre au Canada. Dans une étude publiée plus tôt cette année dans l’International Journal of Wildland Fires, des ingénieurs forestiers de l’Université de l’Alberta avancent que les analyses de M. Romps pour les États-Unis, publiées notamment en 2014 dans Science et en 2019 dans Geophysical Research Letters, devraient s’appliquer au Canada. « Même si 90 % de la foudre survient dans les tropiques, comme il y aura une plus grande augmentation de température dans les latitudes nordiques, il devrait y avoir une influence plus grande des changements climatiques sur la fréquence de la foudre, que ce soit en augmentation ou en diminution », explique Colin Price, un géophysicien de l’Université de Tel-Aviv qui a publié plusieurs revues de littérature sur la question.

PHOTO TIRÉE DU COMPTE TWITTER DE DECLAN FINNEY

Declan Finney

Incendies de forêt

Une augmentation de la foudre augmenterait le risque d’incendies de forêt. L’étude de l’Université de l’Alberta a observé que le nombre d’incendies dus à la foudre avait augmenté au Canada depuis la Seconde Guerre mondiale, alors même que le nombre d’incendies dus à la négligence humaine diminuait. Les conditions plus arides dans certaines régions, à cause du réchauffement de la planète, pourraient aggraver ce problème, selon une étude publiée en 2018 dans Geophysical Research Letters par des chercheurs de l’Université de l’Oregon, qui s’inquiétaient tout particulièrement pour la Méditerranée et le nord de l’Amérique du Sud.

PHOTO DAVID BOILY, ARCHIVES LA PRESSE

Un incendie de forêt au Saguenay, en juin dernier

Ozone et méthane

La foudre a aussi un impact sur deux gaz à effet de serre, l’ozone et le méthane, selon Declan Finney, de l’Université de Leeds. « Ce sont des gaz qui ont un impact 100 fois moins grand que les émissions humaines de gaz à effet de serre (GES), mais dans le cas de l’ozone, il peut y avoir un effet régional, dit M. Finney. La foudre accélère la désintégration du méthane et accélère la formation d’ozone. Les effets s’annulent au niveau planétaire, mais pas au niveau local, parce que l’ozone est moins bien mélangé dans l’atmosphère que le méthane. »

Nuages et climatosceptiques

Les nuages sont parmi les derniers refuges des climatosceptiques. C’est qu’ils ont une importance sur le climat, mais sont souvent difficiles à modéliser à cause de leur petite taille, inférieure aux mailles qu’utilisent les modèles climatiques pour diviser la superficie de la Terre. Une poignée de chercheurs planche ainsi sur la cosmoclimatologie, qui postule que des variations sur plusieurs siècles, voire des millénaires, du cycle solaire stimulent la croissance de nuages bloquant les rayons du Soleil. Qu’en pensent les experts de la foudre ? « Il est vrai que les nuages de la troposphère, qui sont souvent plus petits, sont mal représentés dans les mailles des modèles climatiques actuels, qui sont rarement plus petites que 100 km de côté, dit Colin Price, de l’Université de Tel-Aviv. C’est la même chose pour la pluie, la végétation et la foudre. Mais les nuages de la stratosphère, plus haut, font souvent des milliers de kilomètres et sont donc bien modélisés. Il faut aussi reconnaître qu’historiquement, les modèles ont eu tendance à sous-estimer le réchauffement de la planète plutôt qu’à le surestimer. Je ne vois pas pourquoi ça changerait. »

La foudre en chiffres

45 éclairs par seconde

fréquence de la foudre sur la Terre entière

90 %

de la foudre survient au-dessus des continents

35 km/h

Vitesse minimale des courants ascendants dans un nuage nécessaire pour l’apparition de la foudre

Source : Université de Tel-Aviv