Auteur/autrice : Aline BAAS

Stage de fin d’études réalisé par Enora CARIOU

Ecole Nationale de la Météorologie

Février – août 2023

Encadrants : Alexandre Peltier (Météo-France), Christophe Menkes (IRD)

Enora Cariou a réalisé un stage de 6 mois incluant trois présentations (au démarrage, à mi-parcours et fin de stage) réalisées devant l’équipe-encadrante CLIPSSA et la communauté de chercheurs issus de l’IRD, l’IFREMER, Météo-France, etc.

Elle a soutenu son mémoire de fin de stage le 24 août 2023 devant les équipes de l’Ecole Nationale de Météorologie, l’IRD et Météo-France.

Objectif principal de l’étude

Cette étude a visé à faire un état des lieux des vagues de chaleur ayant impacté la Nouvelle-Calédonie au cours des 40 dernières années. Ce travail de recherche s’appuie sur l’indice Excess Heat Factor (EHF), caractérisant l’intensité des vagues de chaleur et généré à partir des données de température in-situ, en huit stations Météo-France et des ré-analyses ERA5 Land.

Contexte, problématique et objectifs spécifiques

Depuis 10 ans, Météo-France et le gouvernement de la Nouvelle-Calédonie ont mis en place un outil de suivi et de prévisions des vagues de chaleur pour se prémunir de tout risque sanitaire lié à l’hyperthermie. La population calédonienne présente de nombreux facteurs de comorbidité – diabète, hypertension artérielle sévère, insuffisance cardiaque, obésité – qui la rendent particulièrement vulnérable aux coups de chaleur qui persistent la nuit. L’outil de suivi et de prévision des fortes chaleurs développés par Météo-France a permis de prendre des mesures par le gouvernement pour limiter le risque d’hyperthermie pendant la saison chaude. Si les autorités sanitaires ont exprimé leur satisfaction quant à la qualité des prévisions, les connaissances scientifiques sur les vagues de forte chaleur ne se sont pas enrichies. Le but de stage avait ainsi pour but de répondre aux questions suivantes :

• Quels sont les caractéristiques des vagues de chaleur en Nouvelle-Calédonie (durée, intensité, nombre) ?
• Quelles sont les tendances ?
• Quels sont les mécanismes atmosphériques en jeu ?
• Les épisodes les plus marquants étaient-ils localisés ou d’ampleur synoptique ?

Le plan de travail a été ciblé sur les points suivants :

• Les caractéristiques temporelles des épisodes de forte chaleur localisés en Nouvelle Calédonie : définition de l’indice Excess Heat Factor (EHF) pour décrire les vagues de chaleur (données, méthodes et comportement de l’indice)
• Les caractéristiques spatiales et temporelles des vagues de chaleur à l’échelle régionale (swSPCZ) : climatologies, tendances, téléconnexions avec l’ENSO et les régimes de temps
• Etude des épisodes les plus intenses : application de l’analyse archétypales aux données EHF. 

Résultats principaux

Les études des climatologies annuelles, saisonnières et des tendances à long terme ont révélé en moyenne l’occurrence de 4 à 5 vagues de chaleur sur le territoire, durant en moyenne 4,5 à 5 jours. Elles sont plus nombreuses sur la côte Sud-Est de la Grande Terre et sur les Iles Loyauté, mais plus intenses sur le relief et la côte Ouest. De plus la saison fraiche (d’avril à octobre) connait des épisodes également plus intenses et plus longs. Une augmentation significative du nombre de vagues de chaleur sur la majorité du territoire est observée mais ce signal est moins clair pour les intensités et durées moyennes. L’étude sur l’impact de différents phénomènes atmosphériques concernant le nombre de vagues de chaleur à travers les trois types de temps (Temps Tropical, Alizé Instable et Perturbation Australe) favorisaient le nombre de jours de vague de chaleur. De plus, La Nina semble aussi favoriser significativement le nombre d’épisodes caniculaires. Enfin, le test réalisé sur l’oscillation de Madden-Julian fait ressortir deux phases, ayant un effet significatif mais opposé sur l’occurrence des vagues de chaleur.

L’étude des téléconnexions et l’analyse des évènements les plus intenses, grâce à la méthode d’Analyse Archétypale, démontrent une influence significative de l’ENSO sur le nombre et l’intensité des vagues de chaleur. Les régimes de temps dans la région agissent également sur l’occurrence des vagues de chaleur. Enfin, l’analyse Archétypale révèle des patterns géographiques lors des vagues de chaleur les plus intenses. Pour améliorer cette analyse, il faudrait mettre en place des tests statistiques pour confirmer ces constats. En Nouvelle-Calédonie, la vague de chaleur intense en été 2015-2016 a fait blanchir les coraux massivement alors qu’on ne s’attendait pas à cela. En effet, à priori, en Niño, les températures sont normalement plus fraîches. Ici, on observe une téléconnexion avec El Niño qui crée des vagues de chaleur intenses. Ce lien reste encore à prouver.

Il serait également intéressant d’appliquer l’analyse sur l’ensemble de l’année et pas seulement sur la saison chaude (non réalisé par manque de temps). En effet, uniquement sur la saison chaude et en faisant tourner l’algorithme plusieurs fois pour en déduire le nombre optimal d’archétypes, le temps de calcul était d’environ 48h. Il est possible cependant de réduire la dimension du jeu de données et appliquant une analyse en composantes principales, au préalable.

Perspectives 

Pour poursuivre ce travail, des tests statistiques devront être réalisés pour vérifier l’impact d’El Niño sur l’intensité des vagues de chaleur. De plus, les ré-analyses ERA5 Land montrent des biais non négligeables par rapport aux observations, en particulier sur les valeurs des températures et le nombre détecté de vagues de chaleur. Des travaux complémentaires sont à envisager en utilisant d’autres modèles. Dans le cadre des simulations numériques de hautes résolutions sur la Nouvelle-Calédonie de CLIPSSA, il serait donc intéressant, dans un futur travail, de calculer l’EHF sur ces données. Ici, nous avons appliqué l’analyse archétypale seulement sur la saison chaude. L’appliquer sur toute l’année permettrait de comparer les patterns en différentes saisons.

Enfin, les récifs coralliens sont menacés de blanchissement, notamment à cause des vagues de chaleur marine. Ainsi il pourrait être envisagé de développer un axe de recherche liant les vagues de chaleur atmosphériques et marines.

Retrouvez son mémoire, la présentation et article ici !

Un poster synthétisant son travail a été présenté par Alexandre Peltier au 30th Conference of the Australian Meteorological and Oceanographic Society (AMOS) – 3 au 9 février 2024 à Canberra.

La Fête de la Science 2023, qui se déroule du 10 au 27 novembre sous le thème « Sport et Sciences », a pris une tournure unique en Nouvelle-Calédonie grâce à une série d’événements co-organisés par l’IRD, Météo-France, Studio 4×4 et Canal+ Calédonie. Ces événements, alliant projections de documentaires et débats, ont exploré les liens entre sport et climat, en mettant l’accent sur l’impact du changement climatique sur les pratiques sportives locales.

Une réflexion à travers le cinéma

Le point central du croisement entre sport et climat a été la diffusion de la série documentaire sportive « Sans limites », qui met en lumière le dépassement de soi chez des athlètes calédoniens. Cette série a servi de base pour lancer des discussions sur un sujet d’une actualité brûlante : l’évolution des pratiques sportives dans un monde de plus en plus soumis aux effets des changements climatiques.

Les projections-débats se sont déroulées en deux temps et dans deux lieux différents, chacun abordant un aspect spécifique des sports terrestres et nautiques.

Première étape : le cinéma Le Rex

Le 10 novembre, au cinéma Le Rex, les activités sportives terrestres ont été à l’honneur. En matinée, deux projections-débats destinées aux scolaires ont été organisées, permettant à une quarantaine de collégiens et lycéens de visionner l’épisode consacré au VTT.

S’en est suivi un échange animé avec Alexandre Peltier, responsable de la division climat à la Direction Interrégionale de Nouvelle-Calédonie et Wallis-et-Futuna de Météo-France, David Esposito, champion de VTT, et Fleur Vallet, coordonnatrice du projet CLIPSSA, permettant aux jeunes de mieux comprendre les défis environnementaux auxquels i·els seront confronté·es.

Présentation de l’épisode VTT aux scolaires

Le même jour, en soirée, s’est tenu l’inauguration de la Fête de la Science en Nouvelle-Calédonie, avec la projection de l’épisode sur l’Ultra-Trail. Devant un public de 75 personnes, sous la modération de l’animatrice et facilitatrice Soizic Fleury, un débat a eu lieu avec le public avec la participation de 4 intervenant·es issu·es des domaines sportif, académique et scientifique :

• Angélique Plaire, athlète Néo-Calédonienne championne de l’Ultratour des 4 massifs (UT4M) en 2017, l’Ultra Trail de Nouvelle Calédonie en 2017, 2018 et 2019 et a fini en 2019 sur les podiums de l’Ultra World Tour dans le Pacifique en février sur l’épreuve Néo-Zélandaise du Tarawera Ultramarathon
• Olivier Galy, maître de conférences et docteur en Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives (STAPS), et directeur du Laboratoire de recherche en éducation à l’Université de Nouvelle-Calédonie
• Alexandre Peltier, responsable de la division climat à la Direction Interrégionale de Nouvelle-Calédonie et Wallis-et-Futuna de Météo-France
• Fleur Vallet, géographe-environnement et coordonnatrice du projet CLIPSSA

Ces échanges ont permis d’approfondir la réflexion sur les défis que les dérèglements climatiques imposent aux athlètes de haut niveau.

Échanges – débats avec les intervenants après l’épisode Trail

Deuxième étape : Origin Cinéma

Le 16 novembre, les projecteurs se sont déplacés au cinéma Origin, où les sports nautiques ont pris le relais. Cette soirée était centrée sur l’épisode Va’a de la série « Sans limites ». La discussion qui a suivi, en présence de l’océanographe Alexandre Ganachaud de l’IRD et de Phoebe Roger, championne de France en Kite-Surf freestyle junior, a réuni une trentaine de personnes. Le débat a porté sur l’impact des changements climatiques sur les océans et, par conséquent, sur les sports nautiques, offrant une perspective scientifique éclairée sur les enjeux futurs.

Un dialogue ouvert et essentiel

Sous la modération de l’animatrice et facilitatrice Soizic Fleury, ces événements ont offert une plateforme d’échange autour de questions essentielles : comment nos pratiques sportives évolueront-elles face à l’augmentation des températures, des vagues de chaleur et des événements climatiques extrêmes ? Quels seront les défis à relever pour les athlètes de demain ?

Ces projections-débats ont également été l’occasion de mettre en lumière les résultats du stage de recherche d’Enora Cariou, sur les vagues de chaleur en Nouvelle Calédonies, offrant ainsi une passerelle entre la recherche scientifique et les préoccupations du grand public.

Ainsi, la Fête de la Science 2023 en Nouvelle-Calédonie ne s’est pas contentée de célébrer les sciences ; elle a permis une réflexion profonde sur l’avenir du sport dans un monde en mutation climatique, tout en sensibilisant les jeunes générations et le grand public à ces enjeux cruciaux.

Pour aller plus loin, retrouvez le making-off de la Fête de la Science 2023, à travers cette vidéo :

Participation à des événements scientifiques internationaux

En 2023, CLIPSSA a poursuivi son engagement dans divers événements scientifiques et institutionnels de haut niveau grâce à différentes participations et présentations des chercheurs et experts (Catherine Sabinot, Alexandre Peltier, Victoire Laurent) et post-doctorant (Vishnu Sasidharan Nair) du projet. Quelques exemples suivants : Colloque scientifique international EGU-23 à Vienne en avril, la VIII Wallace Scientific Conference au Costa Rica en mai, l’ICRC-CORDEX workshop en Italie en septembre ou encore le Pacific Island Climate Outlook Forum en octobre à Suva (Fiji).

Actions de sensibilisation et vulgarisation

Le projet a continué de mener des actions de sensibilisation au niveau local, notamment lors du séminaire sur le changement climatique en septembre organisé par la commune de Bourail au cinéma municipal.

Lors de la Fête de la Science 2023 en novembre, des projections-débats autour du lien entre sport et climat ont été organisées dans le cadre de CLIPSSA, incluant la diffusion de la série documentaire néo-calédonienne « Sans limites » (Studio 4×4, Canal+ Calédonie), et des échanges sur l’impact des changements climatiques sur les pratiques sportives ont eu lieu avec le grand public.

Présence médiatique

CLIPSSA a renforcé sa visibilité avec plusieurs interventions dans les médias, incluant des articles dans la revue juridique et politique de Nouvelle-Calédonie et des émissions radio sur NC1ère. Le projet a aussi été mentionné dans une conférence de presse internationale de l’IRD, soulignant son rôle dans les efforts de recherche sur le changement climatique dans le Pacifique.

Participation à des événements scientifiques internationaux

L’année 2022 a été marquée par la participation active du projet CLIPSSA à de nombreux événements scientifiques et institutionnels de portée internationale. Dès le début de l’année, l’équipe du projet a produit un poster pour la 13^ème Conférence internationale sur la météorologie et l’océanographie de l’hémisphère sud (ICSHMO) en février. En avril, la Direction Interrégionale en Nouvelle-Calédonie et Wallis-et-Futuna de Météo-France a présenté succinctement le projet lors du 10th session of the Pacific Islands Climate Outlook Forum (PICOF-10).

En novembre, lors de la COP27 en Égypte, Christophe Menkès est intervenu en tant qu’expert paneliste au Pavillon France lors du side event « Piloter et mesurer l’adaptation dans un contexte d’urgence climatique » organisé par l’AFD, Expertise France, l’IDDRI et le FERDI. Le projet et ses grands objectifs ont été présenté lors de la table ronde.

Table ronde au Pavillon France, 11 novembre 2022

D’autres événements notables incluant la participation de l’équipe CLIPSSA ont eu lieu en Nouvelle-Calédonie tels que le Forum économique de la Province des Îles Loyauté (septembre et octobre), le Salon Tech&Bio ou encore la journée sur la prévention et la gestion des risques de catastrophes (octobre).

Présentation et débats autour de la Gestion et réduction des risques de catastrophes lors du lancement de la politique des risques de catastrophes à Nouméa, Château Royal hôtel, 13 octobre 2022

Actions de sensibilisation et vulgarisation

Parallèlement à ces engagements, CLIPSSA a mené plusieurs activités de sensibilisation et vulgarisation, notamment à travers des ciné-débats en Nouvelle-Calédonie, comme le Ciné-Débat de l’émission Empreinte portant sur le thème du changement climatique en mars. Le projet a également été mis en lumière dans le documentaire « Un paradis en péril », réalisé en collaboration avec JADA Productions et l’IRD.

Extrait de l’émission Empreinte, disponible en replay sur YouTube

CLIPSSA s’est associé au projet mêlant art et science autour des œuvres de Myazaki « Les forces de la nature Voyage musical et scientifique dans l’œuvre d’Hayao Miyazaki » en octobre à l’Auditorium du conservatoire de musique à Nouméa avec en fil conducteur le changement climatique et ses impacts incluant des interventions scientifiques et universitaires (IRD, UNC, Institut Pasteur, Météo-France) en format ciné/concerts/conférence. Pour aller plus loin, voir l’article spécifique ici !

La Fête de la Science 2022, organisée en novembre, a vu CLIPSSA contribuer activement, en partenariat avec l’Agence Calédonienne de l’Énergie, à travers des ateliers de la Fresque du Climat et des mini-conférences sur le changement climatique à l’Université de Nouvelle-Calédonie à Nouméa et à Bako (Koné). En Polynésie Française, Victoire Laurent, responsable de la division climat à la DIRPF-MF a été choisie comme Ambassadrice. Une partie des équipes de Météo-France a ainsi travaillé sur plusieurs sujets et des activités ont eu lieu notamment sur un état des lieux du changement climatique et ses impacts (extrêmes, cyclones, précipitations, température…) en Polynésie française. Cela a été l’occasion de présenter CLIPSSA en conférence publique à Tahiti et Moorea et au travers d’une vidéo pédagogique.

Présence médiatique

Enfin, le projet a bénéficié d’une couverture médiatique significative en Nouvelle-Calédonie, avec des passages sur NC1ère et une mention dans le magazine DEMAIN (catastrophes naturelles, anticipation et adaptation au changement climatique) en octobre, abordant les défis climatiques à venir.

Dans le cadre de la Fête de la science, un événement majeur qui se déroule chaque année en métropole et en outre-mer, Victoire Laurent, météorologue et experte en climatologie tropicale, livre une analyse percutante de l’impact du changement climatique sur la Polynésie française. Dans son article publié sur The Conversation, elle éclaire avec précision les effets déjà visibles des dérèglements  climatiques sur cet archipel, révélant des données à la fois alarmantes et instructives.

Des données climatiques historiques

Laurent met en avant l’importance de l’analyse de longues séries de données climatiques pour saisir les tendances du changement climatique. En Polynésie française, les premières mesures de pluies remontent à 1853, et les archives météorologiques locales constituent un trésor inestimable pour la recherche. En homogénéisant ces séries de données, les chercheurs·euses peuvent détecter et quantifier les signes du changement climatique, une étape essentielle pour anticiper les défis futurs.

Les signes du réchauffement climatique en Polynésie française

Composée de 120 îles réparties en cinq archipels, la Polynésie française est loin d’échapper aux bouleversements climatiques mondiaux. Les recherches révèlent en effet un réchauffement significatif du climat polynésien au cours des dernières décennies, avec une élévation des températures variant entre +0,6 °C et +1,55 °C selon les archipels. Ce réchauffement est particulièrement marqué pendant la nuit. À Tahiti, par exemple, les températures nocturnes ont grimpé de +2 °C au cours des 58 dernières années, un réchauffement presque deux fois plus rapide que celui des températures diurnes.

Cyclones en baisse, mais risques en hausse

Bien que les précipitations annuelles semblent peu affectées par le changement climatique, l’article dévoile une diminution notable de l’activité cyclonique sur les deux dernières décennies. Cependant, cette baisse ne signifie pas la fin des risques pour les habitants. Les projections climatiques indiquent une hausse des vagues de chaleur et des risques accros de sécheresses, particulièrement sur les îles hautes d’ici 2050.  Ces changements pourraient augmenter la vulnérabilité des ressources en eau et le risque de feux de végétation. Au niveau de l’océan, l’élévation du niveau de la mer et la salinisation des lentilles d’eau douce posent des menaces sérieuses, notamment pour les atolls.

Le projet CLIPSSA : vers une adaptation locale

Face à ces constats inquiétants, Victoire Laurent met en avant le projet CLIPSSA (CLImat du Pacifique Savoirs locaux et Stratégie d’Adaptation), auquel elle contribue activement. Ce projet vise à fournir des simulations climatiques à très haute résolution pour aider les populations locales à élaborer des stratégies d’adaptation adaptées aux spécificités culturelles et géographiques de la Polynésie française.

Comprendre les enjeux climatiques

Cet article de Victoire Laurent est un rappel puissant de l’urgence d’agir pour protéger ces territoires particulièrement vulnérables face au changement climatique. Une lecture indispensable pour quiconque s’intéresse à l’avenir des régions insulaires en proie à des bouleversements environnementaux majeurs.

Pour en savoir plus, retrouvez l’article complet ici : L’impact du changement climatique sur la Polynésie française.

Projet Climat du Pacifique, Savoirs Locaux et Stratégies d’Adaptation (CLIPSSA) : Des solutions d’adaptation à l’échelle des îles du Pacifique

Découvrez le projet régional CLIPSSA qui contribue à l’effort de réponse face aux défis climatiques spécifiques des îles du Pacifique.

CLIPSSA vise à développer des données scientifiques inédites sur le climat futur du Pacifique Sud (d’ici à 2100), à analyser les impacts sectoriels sur les systèmes agricoles et la ressource en eau ainsi que la production et la transmission de nouveaux savoirs existant déjà sur chaque territoire. Ces données nouvelles sont des socles indispensables pour faciliter la formulation de stratégies d’adaptation et le développement de plans d’action et d’adaptation face au changement climatique à Wallis-et-Futuna, en Polynésie française, en Nouvelle-Calédonie et au Vanuatu.