mémoire - Centre National de Recherches Météorologiques

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Ces travaux fondateurs ont néanmoins marqué les esprits et ont été le point de départ d’une
« école de pensée » visant à privilégier la contribution des surfaces continentales dans l’explication de
la variabilité de la mousson Africaine. A l’inverse, d’autres chercheurs se sont penché sur le rôle des
conditions aux limites océaniques et ces études ont donné lieu à une abondante littérature qu’il est
difficile de résumer en quelques lignes (lire le rapport de thèse de C. Caminade pour une synthèse sur
ce thème). En bref, ces travaux montrent que la sécheresse Sahélienne peut être simulée par des
modèles atmosphériques forcés par des TSM observées (ex : Giannini et al. 2003), mais ils fournissent
des résultats contradictoires quant à l’influence respective de chaque bassin (Lu et Delworth 2005,
Hoerling et al. 2006, Zhang et Delworth 2006). Par ailleurs, l’amplitude du signal obtenu est
généralement inférieure à la tendance observée. Bien que ceci puisse s’expliquer par une contribution
non négligeable de la variabilité interne de l’atmosphère (filtrée par la moyenne d’ensemble des
simulations) ou de certains forçages radiatifs (gaz à effet de serre et/ou aérosols), certains chercheurs
ont cru y voir la preuve d’une contribution continentale au déficit pluviométrique observé. Rares sont
pourtant les simulations qui viennent étayer cette hypothèse. Les travaux les plus souvent cités sont
ceux de Zeng et al. (1999) indiquant que les rétroactions de l’HS d’une part et du couvert végétal
d’autre part pourraient amplifier de manière importante le signal climatique causé par le forçage
océanique. Cette étude est cependant basée sur un modèle atmosphérique tropical simplifié (QTCM)
dans lequel il est plus aisé de contrôler la variabilité climatique et sa sensibilité à la végétation (Zeng et
Neelin 2000). A ma connaissance, seuls Wang et al. (2004) ont réussi à obtenir un résultat similaire
avec un MCG atmosphérique. On peut toutefois douter de la robustesse de la rétroaction végétationclimat
obtenue tant elle semble sensible au choix de la troncature du modèle.
Faut-il alors s’engouffrer dans la brèche ? Je ne le pense pas, et ceci pour plusieurs raisons.
Premièrement, les explications données à l’influence de la végétation, lorsqu’elle existe, reposent
essentiellement sur le recyclage régional des précipitations via l’évapo-transpiration (ET).
Malheureusement, nous savons peu de chose sur la variabilité de l’HS à l’échelle continentale. Ainsi, si
cette variabilité semble contribuer à la tendance multi-décennale des précipitations sur l’Afrique de
l’Ouest, est-elle correctement reproduite par les modèles ou au contraire surestimée en raison
notamment d’une sous-estimation du ruissellement des régions arides via le mécanisme de Horton ?
Surestimer les anomalies d’HS peut conduire à amplifier l’impact de la végétation lorsque la relation HS
– ET est correctement calibrée. La sous-estimer peut a contrario conduire à une mauvaise calibration
de cette relation et aboutir au même résultat, à savoir une forte sensibilité de l’ET à la végétation
masquant une réponse insuffisante aux variations d’HS. C’est donc chaque maillon de la chaîne qui
relie la variabilité des précipitations à celle de la végétation qui doit être validé, et pas seulement le
résultat final.
Deuxièmement et de manière plus importante, le mode forcé repose sur une hypothèse forte, à
savoir la relative passivité de l’atmosphère au sein du système climatique aux échelles de temps
saisonnière à décennale. Cette approximation est régulièrement remise en cause depuis quelques
années et le caractère fondamental du couplage océan-atmosphère pour la simulation de la variabilité
climatique (notamment tropicale) devient de plus en plus flagrant (ex : Douville 2005). Il est ainsi
légitime de se demander s’il faut attendre d’une simulation forcée par des TSM mensuelles réalistes
qu’elle reproduise précisément la variabilité multi-décennale observée. Par ailleurs, les études
contradictoires quant à la contribution des différents bassins océaniques à la sécheresse observée (Lu
et Delworth 2005, Hoerling et al. 2006, Zhang et Delworth 2006) témoignent de la complexité des
interactions entre la mousson Africaine et l’océan global et de la difficulté des modèles - forcés et
couplés - à reproduire de telles téléconnexions (Joly et al. 2007). Dans ces conditions, le recours à une
forte rétroaction des surfaces continentales ne peut t’il pas simplement combler les lacunes d’une
modélisation irréaliste du couplage océan-atmosphère ?
Troisièmement, les TSM ne représentent pas l’unique forçage de l’atmosphère sur la période
incriminée. En effet, la deuxième moitié du 20 ème siècle a vu une accélération des émissions
anthropiques de GES et d’aérosols, ainsi qu’une utilisation toujours plus intensives des surfaces
cultivables (IPCC 2001). Ecartons dès maintenant ce dernier facteur dont plusieurs études (ex : Taylor