Publicité

La foudre va-t-elle frapper plus souvent à cause du réchauffement climatique ?

Par
Deux éclairs frappent le sol.
Deux éclairs frappent le sol.
© Getty - Wild Horizon

En Inde, 147 personnes ont péri foudroyées en l'espace de 10 jours. Une mortalité anormalement élevée pour ce phénomène naturel. Les experts en météorologie craignent que les changements climatiques que l'on observe augmentent encore la fréquence des orages dans certaines régions du monde.

En Inde, au cours des deux dernières semaines, 147 personnes ont été tuées par la foudre dans l'Etat de Bihar, dans le nord-est du pays. Pendant la période des moussons, dans ces régions, les cas de foudroiement ne sont pas rares : en 2018, sur l'ensemble du pays et de ses 1,3 milliards d'habitants, la foudre a ainsi fait 2300 victimes. 

Mais les chiffres, cette année, et sur un laps de temps aussi réduit, sont sans commune mesure avec les statistiques habituelles des autorités indiennes, et font craindre l'influence du réchauffement climatique. "J'ai été informé par des météorologues, scientifiques et responsables que la hausse des températures due au changement climatique est la principale cause de la multiplication des éclairs" a ainsi déclaré à l'AFP le ministre des Situations d'urgence de l'Etat de Bihar, Lakshmeshwar Rai.

Publicité

Les météorologues se veulent quant à eux plus prudents. Invitée de La Méthode scientifique en juin 2017, la physicienne Anne Bondiou rappelait le processus de formation des orages : 

Je vais d'abord décrire ce que l'on voit : le nuage en train de se former. Puis ce que l'on ne voit pas tout de suite : l'électricité en train d'apparaître. Quand le nuage est en train de se former : l'air chaud, subit un mouvement ascensionnel, il s'élève, et en montant, il se refroidit. En principe, ce mouvement devrait s'interrompre relativement rapidement, au bout d'à peu près 2 km. Mais cet air chaud qui monte est aussi humide, et il emporte avec lui une sorte de réservoir d'énergie, qu'on appelle la chaleur latente, et qui au fur à mesure que la vapeur d'eau contenue dans cet air humide va condenser, libérer de la chaleur et donc entretenir le mouvement, puisque la bulle d'air continue d'être plus chaude que l'air environnant. Progressivement, il y a convection de cette ascension d'air chaud, jusqu'à former ce cumulonimbus que vous voyez bourgeonner, de plus en plus important. Et puis cela s'interrompt vers 10 ou 11 km, c'est ce qu'on appelle sous nos latitudes la tropopause. Là, le profil normal de température de l'atmosphère s'inverse et la température commence à se réchauffer. Et le cumulonimbus cesse sa croissance, s'étale paresseusement et adopte cette forme caractéristique : une enclume. Un terme pas très bien trouvé pour qualifier un nuage. Voilà, le résumé de la formation d'un cumulonimbus d'orage.

Si, dans l'émission, Anne Bondiou revient en détail sur ce qu'il se passe à l'intérieur même du nuage, sur le plan de l'hydrométéorie, c'est-à-dire de la formation de gouttes d'eau ou de particules de glaces, elle détaille également la façon dont l'électricité se forme. En effet, dans un nuage orageux, existe une zone de charge électrique négative, entre 4 et 5 km d'altitude, et une zone de charge négative, entre 8 et 10 km. 

D'où viennent ces charges électriques ? Ce n'est qu'au début des années 2000 que les scientifiques ont commencé à tomber à peu près d'accord sur ce qu'on a appelé un "modèle colisionnel". Dans ces nuages, l'eau est dans tous ses états : il y a des cristaux, des gouttelettes, du grésil. Et on s'est aperçu que dans ces mouvements convectifs, il y avait des collisions entre cristaux de glace et petites particules de grésil. C'est au moment de cette collision que se produisent des phénomènes qui ont trait à la physique de l'interface air-glace, et qu'apparaissent à cet endroit des charges électriques. Plus subtilement, on s'est rendu compte, grâce à des expériences en laboratoire, que selon la température, c'est à dire l'altitude où ce mécanisme de collision intervient, l'échange de charges se fait en sens opposé. C'est pour cela qu'à certaines altitudes - donc à certaines températures - on a plutôt des charges négatives et à d'autres, des charges positives.

Mais l'air étant un isolant, quel est le phénomène qui créé l'éclair, qui ionise l'air ? L'air a un "stress" électrique supérieur à une limite physique bien connue qui, à cette pression atmosphérique, est de 25 000 volts par centimètre. Pourtant, dans le cumulonimbus, la réaction qui déclenche l'éclair intrigue encore les chercheurs :

Ce champ électrique là n'existe pas dans le nuage : il est beaucoup plus faible puisqu'on ne dépasse pas 1 kilovolt par centimètre, c'est-à-dire 25 fois moins que ce champ de claquage. Que se passe-t-il alors ? Comment passe-t-on d'un champ électrique important, mais pas si énorme, aux premiers mécanismes d'ionisation. On est encore un peu dans l'incertitude mais deux grandes théories s'affrontent : soit au sommet des cristaux de glace, le champ électrique s'amplifie par effet de pointe, par effet paratonnerre. Soit des électrons relativistes sont impliqués dans ces tout premiers phénomènes d'avalanche électronique dans un champ électrique élevé, mais pas en nombre suffisant pour qu'on ait un claquage complet de l'air. 

59 min

Et le réchauffement climatique ? 

Jusqu'ici, les climatologues se refusent à être catégoriques sur le sujet, ne serait-ce que parce que les impacts de la foudre ne sont mesurés en France que depuis 2000, un laps de temps encore trop court pour tirer des conclusions. En l'absence de statistiques suffisantes sur les phénomènes météorologiques à venir, la prudence est donc de mise. 

Mais les phénomènes qui amènent à la création des orages sont, eux, bien connus : si le climat se réchauffe, le différentiel de température entre le sol et la haute altitude peut augmenter, et donc amplifier les phénomènes orageux. C'est un des facteurs qui a joué en mai 2018 :  Météo France a ainsi relevé 182 000 impacts de foudre, un record absolu. 

Les canicules, pourtant, n'expliquent pas tout, et les prévisions restent aléatoires, comme le rappelle Météo France. Ainsi, 2018, avec son second été le plus chaud jamais enregistré, a été l'année record des impacts de foudre : elle a comptabilisée 724 953 éclairs et 296 jours d’orage. Un an plus tard, et malgré le troisième été le plus chaud enregistré, l'année 2019 s'établit comme celle la moins foudroyée depuis 30 ans. Paradoxalement, il y a eu plus de jours d'orages en 2019 qu'en 2018, mais ces derniers n'ont pas été aussi actifs. En cause ? L'air sec engendré par la canicule, peu propice à la formation de la foudre... 

Concernant les impacts de foudre, il est donc trop tôt pour dire s'ils seront plus nombreux dans un avenir proche. Réchauffement climatique oblige, le temps risque cependant lui d'être à l'orage. 

28 min