Climat : l’influence subtile de la lune sur la météo de la terre

Il y a quatre milliards et demi d’années, deux anciennes planètes sont entrées en collision et ont fusionné en une seule pour devenir la Terre. Lors de la rencontre colossale de ces deux planètes – la proto-Terre et Théia – une petite masse rocheuse s’est détachée pour devenir notre lune.

Celle-ci, notre plus proche compagne dans l’immensité de l’espace, est intrinsèquement liée à notre existence même, les rythmes lunaires étant intégrés aux cycles de la vie sur Terre.

 

Les effets des actions de la Lune sur la Terre ne sont pas encore totalement compris.

Le défi consiste à démêler ce qui relève du mythe et à déterminer quand notre compagnon lunaire a réellement une influence.

Orbite instable

L’effet le plus évident de la lune sur la terre est visible dans les marées océaniques.

Lorsque la terre tourne chaque jour, la gravité de la lune attire vers elle l’eau du côté le plus proche de la Terre, créant ainsi un renflement.

La mer se bombe également du côté opposé en raison de la force centrifuge causée par la rotation de la terre.

La terre tourne sous ces bourrelets d’eau, ce qui donne lieu aux deux marées hautes et aux deux marées basses que nous voyons chaque jour.

Tous les 18,6 ans, l’orbite de la Lune « oscille » entre un maximum et un minimum de plus ou moins 5 degrés par rapport à l’équateur de la terre.

Ce cycle, documenté pour la première fois en 1728, s’appelle le cycle nodal lunaire.

Lorsque le plan lunaire s’éloigne du plan équatorial, les marées sur terre diminuent.

Lorsque l’orbite de la lune est plus alignée avec l’équateur de la terre, les marées sont exagérées.

Selon la Nasa, l’élévation du niveau des mers due au changement climatique, combinée à l’influence du cycle nodal lunaire, entraînera une augmentation spectaculaire du nombre d’inondations dues aux marées hautes dans les années 2030.

Benjamin Hamlington, chercheur et chef de l’équipe scientifique de la Nasa sur le changement du niveau de la mer, s’intéresse à la façon dont le niveau de la mer réagit aux actions naturelles et humaines, et à ce que cela signifie pour les populations côtières.

Avant de s’installer en Californie, Benjamin Hamlington a vécu sur la côte de la Virginie, où les inondations étaient déjà un gros problème.

« Les inondations dues aux marées hautes ont des répercussions très larges sur la vie des communautés côtières. Elle a un impact sur votre capacité à vous rendre à votre travail, elle rend difficile pour les entreprises de rester ouvertes », dit-il.

« Aujourd’hui, c’est un désagrément – mais il va devenir difficile de l’ignorer, difficile de vivre avec. »

Ces inondations, exacerbées par la lune, vont endommager les infrastructures et modifier les littoraux, selon Hamlington.

« Nous pourrions voir quatre fois plus d’inondations d’une décennie à l’autre. Le cycle nodal lunaire affecte tous les endroits de la Terre et le niveau des mers augmente partout. Nous verrons donc ces augmentations rapides des inondations dues aux marées hautes dans le monde entier. »

Dans les années 2030, une « oscillation » de l’orbite de la Lune, associée à l’augmentation du niveau des mers due au changement climatique, devrait accroître le risque d’inondations côtières

Le cycle nodal lunaire pourrait soulever de nombreux défis pour les humains, mais pour la faune des écosystèmes côtiers, il pourrait constituer une menace existentielle.

Ilia Rochlin, professeur invité à l’université Rutgers, étudie le lien entre le cycle nodal lunaire et les populations de moustiques des marais salants.

« Lorsque le cycle nodal est à son apogée, les marées hautes inondent l’habitat des moustiques plus loin vers la terre », explique Rochlin.

L’inondation par les marées est plus fréquente à cette époque et entraîne avec elle les killifish – un groupe de quelques centaines d’espèces de poissons ressemblant à des vairons que l’on trouve dans les eaux salées, saumâtres et douces.

Ces prédateurs éliminent ou réduisent les populations de moustiques qui sont au stade de l’œuf, de la larve ou de la nymphe, avant que les insectes ne puissent s’envoler hors de l’eau où ils sont nés.

« En général, il y a moins de moustiques au sommet du cycle », explique M. Rochlin.

« Au creux du cycle nodal, les marées peuvent inonder l’habitat des moustiques très rarement, ce qui leur donne suffisamment de temps pour émerger, augmentant ainsi leurs populations. »

 

Et les moustiques ne sont pas les seuls à être touchés : leur abondance est un indicateur du bien-être de nombreuses autres espèces.

Les marais salés sont dépourvus de grands mammifères herbivores, mais ils sont remplacés par des invertébrés tels que les crevettes, les crabes, les escargots, les sauterelles et autres insectes.

Ces derniers constituent à leur tour une source de nourriture importante pour les oiseaux de rivage et les poissons.

« Le pic du cycle nodal lunaire, lorsqu’il est combiné à l’augmentation du niveau de la mer, crée une réelle possibilité de noyade des marais salants », explique M. Rochlin.

Les marais salés sont des habitats riches en biodiversité et peuvent contenir d’importantes réserves de carbone

Et lorsque les invertébrés d’un marais salé sont noyés, les oiseaux de rivage, les poissons et les autres espèces qui en dépendent en souffrent aussi profondément.

Cela inclut les personnes, car les marais salés font partie intégrante de l’économie mondiale, servant de pépinière à une pléthore de vie marine qui comprend plus de 75 % de toutes les espèces de poissons.

Les marais salés revêtent également une grande importance pour l’environnement, car ils sont capables de stocker du carbone à des taux bien plus élevés que de nombreux écosystèmes terrestres.

Les zones humides d’eau douce, quant à elles, retiennent près de 10 fois plus de carbone que les sites d’eau salée à marée, en partie en raison de leur très grande étendue.

Avec l’augmentation des inondations due à l’oscillation de la lune et à l’élévation du niveau de la mer, les zones humides d’eau douce pourraient également être confrontées à un profond changement.

Kristine Hopfensperger, spécialiste de l’environnement à la Northern Kentucky University, étudie la salinisation des zones humides d’eau douce.

« Les zones humides côtières d’eau douce subissent de grandes fluctuations de marée tout au long d’une journée, et sont beaucoup plus biodiversifiées que leurs homologues des marais salés », explique-t-elle.

 

De nombreuses espèces sont des spécialistes. Ainsi, dès que les plantes ou le premier niveau du réseau alimentaire commencent à changer de composition, passant d’une communauté diversifiée d’espèces végétales d’eau douce à une communauté moins diversifiée de plantes tolérantes au sel, les animaux qui dépendent de ces plantes peuvent commencer à changer – les oiseaux, les insectes terrestres, etc.

Les espèces aquatiques d’eau douce sont également fortement touchées par l’augmentation de la salinité et poussées en amont pour rester en eau douce.

« La salinisation des zones humides côtières d’eau douce va continuer à augmenter avec l’élévation du niveau de la mer – et plus les inondations sont fréquentes, plus les zones humides seront impactées par la salinité. »

La Lune pourrait avoir un rôle à jouer dans l’un des plus grands systèmes météorologiques du monde, l’oscillation australe El Niño.

Un monde sans marées aurait des systèmes météorologiques très différents.

Les marées sont un des facteurs qui influencent le mouvement des courants océaniques, qui déplacent l’eau chaude ou froide sur la terre.

Les courants océaniques chauds apportent un temps plus chaud et plus humide, tandis que les courants océaniques froids apportent un temps plus froid et plus sec.

L’un des phénomènes météorologiques les plus importants sur terre peut également être affecté par le cycle nodal lunaire.

Habituellement, les vents forts le long de l’équateur poussent les eaux chaudes de surface vers l’ouest, de l’Amérique du Sud vers l’Indonésie, et les eaux profondes plus froides remontent à leur place.

Lors d’un événement El Niño, ces alizés sont affaiblis ou même inversés, ce qui affecte le temps dans le monde entier.

Les eaux chaudes de surface s’accumulent près de la côte ouest de l’Amérique du Sud et les eaux froides restent en profondeur dans l’océan.

Les régions habituellement humides peuvent être plongées dans la sécheresse, tandis que les régions sèches peuvent être inondées de pluie, allant même jusqu’à faire fleurir les déserts.

 

Un événement La Niña, en revanche, a l’effet inverse d’El Niño.

Les vents alizés sont plus forts que d’habitude, poussant davantage d’eau chaude vers l’Asie.

Les eaux froides qui remontent au large des côtes des Amériques poussent alors le jet stream vers le nord.

« Il existe certainement un effet nodal lunaire connu sur les températures de surface de la mer », déclare Phil Woodworth, un scientifique spécialiste du niveau de la mer et membre émérite du National Oceanography Centre du Royaume-Uni.

L’attraction gravitationnelle de la Lune influence les courants de marée et donc le mouvement et le mélange des couches supérieures de l’eau de l’océan, explique M. Woodworth.

« Cela s’applique particulièrement au Pacifique Nord ».

Glace, terre et air

Si le cycle nodal lunaire devrait entraîner des changements marqués au cours des prochaines décennies, à plus court terme, la lune affecte la Terre de quelques autres façons moins connues.

On pense également que la lune affecte les températures polaires et contribue aux fluctuations de l’étendue de la glace arctique.

Mais ici, l’influence de la lune n’est pas son cycle nodal de 18,6 ans, mais la variation mensuelle plus familière de la quantité de lumière qu’elle réfléchit lorsqu’elle croît et décroît.

Des mesures par satellite ont montré que les pôles sont plus chauds de 0,55°C pendant une pleine lune.

En outre, les forces de marée agissent pour briser les calottes glaciaires et modifier les flux de chaleur océanique, ce qui modifie la quantité de glace dans l’océan Arctique.

 

La lune génère des courants de marée et des vagues à la fois à la surface et dans les profondeurs de l’océan, explique Chris Wilson, expert en physique marine et en climat océanique au Centre national d’océanographie.

« Ces courants et ces vagues peuvent faire fondre ou briser la glace de mer, soit en raison du transport et du mélange d’eaux plus chaudes, soit en raison de mouvements de tension agissant pour déchirer la glace en plus petits morceaux, qui sont alors plus susceptibles de fondre. »

La lune a un effet subtil sur la glace dans l’Arctique à travers les marées et sa lumière

L’eau et la glace de l’océan ne sont pas les seules parties de la planète à subir des marées.

La lune a également un effet de marée sur la terre ferme et sur l’atmosphère.

Les marées terrestres sont similaires aux marées océaniques.

La terre se déforme et se bombe tout comme la mer et on pense qu’elle déclenche une activité volcanique et des tremblements de terre.

Les marées atmosphériques provoquent des flux d’énergie de la haute vers la basse atmosphère et des changements de pression atmosphérique.

Les changements de pression atmosphérique liés à la position de la lune ont été détectés pour la première fois en 1847.

Les forces gravitationnelles de la lune provoquent des bombements et des oscillations dans l’atmosphère terrestre, semblables à ceux observés dans l’eau.

« Les changements de pression atmosphérique sont liés à des températures de l’air plus élevées, ce qui signifie que les molécules d’air peuvent contenir davantage d’humidité sous forme de vapeur d’eau, ce qui réduit le taux d’humidité et donc les risques de précipitations », explique Liz Bentley, directrice de la Royal Meteorological Society.

Par conséquent, on sait qu’une pression plus faible entraîne un temps froid et humide, et une pression plus élevée un temps plus calme et plus agréable.

Mais l’influence de la lune sur les précipitations via les marées atmosphériques est faible, car d’autres facteurs comme la chaleur du soleil ont un effet beaucoup plus important.

Des chercheurs de l’université de Washington ont signalé que les forces lunaires influent sur la quantité de précipitations, mais seulement d’environ 1 %.

John Wallace, professeur de sciences atmosphériques à l’université de Washington, déclare : « Aux moments où le Soleil et la lune se rapprochent, il pleut un tout petit peu plus que six heures plus tôt ou plus tard. Ainsi, l’attraction de la Lune n’affecte pas la quantité de pluie, mais seulement le moment où il pleut ».

L’influence de la lune, parfois subtile et parfois profonde, a eu un impact formateur sur la vie sur terre.

Certains scientifiques affirment que c’est la lune qui a rendu la vie possible en premier lieu.

La lune stabilise la terre qui tourne sur son axe, contribuant ainsi à la stabilité de notre climat. Sans elle, la terre oscillerait de manière plus erratique.

Les pôles se déplaceraient sensiblement par rapport à l’orbite de la terre.

Les saisons, les jours et les nuits seraient très différents.

Mais les marées qui ont peut-être donné le coup d’envoi de la vie sur terre éloignent également la lune de nous.

Chaque année, la lune s’éloigne de la terre de près de 4 cm à cause des marées qu’elle provoque sur la terre.

La terre tourne plus vite que l’orbite de la lune, de sorte que la force gravitationnelle du bourrelet de marée entraîne la lune plus rapidement.

Lorsque la lune accélère, elle est projetée un peu vers l’extérieur et son orbite s’agrandit.

‘est un peu comme lorsque vous vous trouvez sur un rond-point de cour de récréation : plus il tourne vite, plus vous avez l’impression d’être projeté vers l’extérieur du centre.

La lune est notre plus proche alliée dans l’immensité de l’Univers, sans laquelle la terre serait bien seule.