03. La durée d'El Niño, sa catégorisation et des citadelles


Fig 1.Paléo-anomalie de température de la surface de la mer dans la Région 3.4. Façade de la citadelle de Chan Chan sur la côte nord du Pérou. Source: Élaboration personnelle.

Notes de cours : Pedro Rau (mars-2026)

Alors que les agences climatiques mettent à jour les différents modèles prévoyant l'apparition du phénomène "El Niño global" en 2026, des incertitudes persistent quant à son intensité et à l'évolution du phénomène "El Niño Côtier" le long des côtes sud-américaines. Les mois de mars et d'avril sont à la fois incertains et cruciaux.

1. La Durée d'El Niño

L’oscillation australe El Niño (ENSO en anglais) est un phénomène climatique naturel caractérisé par sa périodicité et son irrégularité, qui se manifeste depuis des millions d’années jusqu’à nos jours (Li et al., 2024). La durée d’El Niño (épisodes chauds) et de La Niña (épisodes froids) peut varier considérablement, ce qui rend son impact sur les activités économiques et le développement des civilisations plus imprévisible, comme l’illustre l’essor et le déclin de l’empire "Chimú" au Pérou aux XIVe et XVe siècles (voir Fig. 1).
La plupart des épisodes El Niño surviennent entre 2 et 8 ans, et ceux ayant un impact significatif peuvent durer de 9 à 12 mois, voire plus (Rau, 2011; Bourrel et al., 2015). Par exemple, l’épisode survenu entre 1990 et 1995 représente le plus long épisode El Niño jamais enregistré à l’échelle mondiale. La durée de ces épisodes, c’est-à-dire la connaissance des mois de début et de fin, dépend du nombre de mois pendant lesquels les indices atteignent respectivement des conditions de réchauffement et de refroidissement. Selon l’ indice océan-atmosphère utilisé, ainsi que l’échelle de temps employée, chaque indice nécessite une procédure de calcul spécifique.

Pour l'indice NINO3.4 ou SST3.4 (température de surface de la mer dans la Région NINO3.4 du Pacifique tropical central) ou d'autres indices indiqués sur la Figure 2, la procédure proposée par Kiem et Franks (2001) suggère d'utiliser une moyenne mobile sur 5 mois de l'indice SST. Ainsi, les valeurs supérieures à +0,5 indiquent un épisode El Niño et à -0,5 un épisode La Niña, pendant au moins cinq (5) mois consécutifs. Par ailleurs, selon Trenberth (1997), un épisode El Niño ou La Niña est identifié si la moyenne mobile sur 5 mois de l'indice NINO3.4 dépasse +0,4 pour El Niño et est inférieure à -0,4 pour La Niña, pendant au moins six (6) mois consécutifs.
Figure 2. Régions de surveillance ENSO dans l'océan Pacifique tropical. Température de surface de la mer pour la semaine centrée sur le 4 mars 2026 (modifiée d'après la NOAA).

Pour l'indice SOI (Southern Oscillation Index): selon la procédure proposée par Kiem et Franks (2001), ils suggèrent d'utiliser une « moyenne mobile » sur 5 mois de l'indice SOI, et d'identifier ainsi des valeurs inférieures à -0,5 pour El Niño et supérieures à +0,5 pour La Niña, pendant au moins cinq (5) mois consécutifs. 

Concernant l'ICEN (Indice El Niño Côtier) utilisé au Pérou: selon la procédure proposée par Takahashi et al. (2014) et ENFEN (2024), un « épisode La Niña dans la région côtière du Pérou » est défini comme une période durant laquelle l'ICEN indique des « conditions froides » pendant au moins trois (3) mois consécutifs. L'intensité de cet épisode correspond à la valeur maximale atteinte ou dépassée par les conditions climatiques durant ces trois (3) mois. Un « épisode El Niño dans la région côtière du Pérou » est défini comme une période durant laquelle l'ICEN indique des « conditions chaudes » pendant au moins trois (3) mois consécutifs. Les conditions neutres sont définies comme étant comprises entre -1 et +0,4. Par conséquent, les épisodes en dehors de cette plage sont considérés comme des épisodes La Niña et/ou El Niño.

2. La Catégorisation d'El Niño

La catégorisation des phénomènes El Niño et La Niña selon leur « intensité » s'inscrit dans le cadre opérationnel et pratique des indices ENSO. La définition d'un indice comportant des niveaux d'intensité faible, modérée ou forte relève de la compétence des agences climatiques internationales.

Concernant l'indice  NINO3.4: il est difficile d'attribuer un niveau d'intensité en se basant uniquement sur ses valeurs. C'est pourquoi une classification est établie à partir d'une analyse de moyenne mobile sur trois mois, appelée indice ONI (Oceanic El Niño Index) par la NOAA. Le tableau 1 ci-dessous résume cette catégorisation.

Catégorie d'intensitéValeur ONI
El Niño très fortSupérieur à +2,0
El Niño fortEntre +1,5 et +1,9
El NiñomodéréEntre +1,0 et +1,4
El Niño faibleEntre +0,5 et +0,9
NeutreEntre -0,5 et +0,5
La Niña faibleEntre -0,9 et -0,5
La Niña modéréeEntre -1,4 et -1,0
La Niña forteMoins de -1,5

Tableau 1. Catégories ENSO basées sur l'indice ONI.

Concernant l'indice d'oscillation australe (SOI): Chiew et al. (1998) proposent une classification des intensités des événements El Niño et La Niña à partir de la moyenne mobile sur six mois de l'indice Troup SOI  (ftp://ftp.bom.gov.au/anon/home/ncc/www/sco/soi/soiplaintext.html) utilisé par le Bureau Australien de Météorologie. Si cet indice dépasse -5, il s'agit d'un événement El Niño, et s'il dépasse +5, d'un événement La Niña, et ce pendant au moins six mois consécutifs. Un épisode El Niño intense correspond à un indice supérieur à -10, tandis qu'un épisode El Niño modéré se situe entre -5 et -10. Les événements La Niña sont définis par les valeurs positives mentionnées ci-dessus. Les valeurs de l'indice Troup SOI diffèrent de celles présentées dans l'exercice en raison de la méthode de calcul ; toutefois, les deux peuvent être utilisées indifféremment.

Catégorie d'intensitéValeur Troup SOI
El Niño extraordinaireLimite de -35
El Niño fortEn dessous de -15
El Niño modéréEntre -10 et -15
El Niño faibleEnviron -7
NeutreEntre -5 et +5
La Niña faibleEnviron +7
La Niña modéréeEntre +10 et +15
La Niña forte
Supérieur à +15

Tableau 2. Catégories ENSO basées sur l'indice Troup SOI.

Pour l'indice ICEN (indice El Niño Côtier) : l'intensité de cet événement correspond à la valeur maximale atteinte ou dépassée pendant au moins trois (3) mois au cours de l'événement. Selon ENFEN (2024), les catégories « faiblement chaud » (ou « faiblement El Niño ») varient de +0,5 à +1,3, comme indiqué dans le tableau 3.

Catégorie d'intensitéValeur mensuelle ICEN
El Niño extraordinaireSupérieur à +3,5
El Niño fortEntre +2,1 et +3,5
El Niño modéréEntre +1,3 et +2,1
El Niño faibleEntre +0,5 et +1,3
NeutreEntre -0,7 et +0,5
La Niña faibleEntre -1,1 et -0,7
La Niña modéréeEntre -1,3 et -1,1
La Niña forteMoins de -1,3

Tableau 3. Catégories ENSO basées sur l'indice ICEN. 

3. La persistance de la citadelle de Chan Chan au Pérou

La Figure 1 présente la paléoanomalie NIÑO 3.4 proposée par Li et al. (2013), illustrant le mécanisme possible du réchauffement et du refroidissement de l'océan Pacifique tropical. Cette étude, qui couvre sept siècles, repose sur plus de 2000 chronologies dendrochronologiques provenant des régions tropicales et des latitudes moyennes des hémisphères nord et sud. On peut en déduire que, puisqu'elle concerne la région NIÑO 3.4, cette série est directement liée au phénomène El Niño global, et que toute coïncidence avec une catastrophe climatique majeure sur la côte péruvienne pourrait être due à ce phénomène. En revanche, en l'absence de paléoanomalies pour la zone NIÑO1+2, les événements El Niño côtiers ne sont pas pris en compte dans cette hypothèse, bien qu'ils puissent également avoir provoqué des catastrophes majeures.

La situation géographique de la côte nord du Pérou est unique en raison de sa vulnérabilité au phénomène El Niño-Oscillation australe (ENSO). Si une civilisation a osé s'y installer et y exercer son influence pendant près de six siècles, c'est bien l'Empire Chimor, également connu sous le nom de Royaume Chimú. Sa capitale, la citadelle de Chan Chan, située près de la ville de Trujillo, fascine par sa résilience et sa présence immuable. Plus de 20 kilomètres carrés de rues, de places et de remparts arborent une iconographie étroitement liée au climat, ce qui en fait la plus grande cité en adobe du monde, un titre contesté par d'autres ensembles récemment inscrits. 

D'après les recherches, entre 1400 et 1450, des pluies torrentielles et des inondations ont dévasté le royaume Chimú et la citadelle de Chan Chan. La destruction des infrastructures hydrauliques, notamment des canaux d'irrigation, a entraîné une crise alimentaire ( Ortloff et al., 1982;  Moore, 1991). La Figure 1 met en évidence les années 1404 et 1425, bien que d'autres années présentant des anomalies proches de +1 ne puissent être exclues. Il est intéressant de noter que, durant les décennies précédentes, les anomalies n'atteignent pas +2, ce qui coïncide peut-être avec une période de stabilité ayant permis à ce royaume de perdurer. Après 1450, et probablement affaibli, l'empire Chimú a dû résister à la conquête inca pendant de nombreuses années, jusqu'à son assimilation forcée.

La mer, le climat et les écosystèmes sont profondément ancrés dans l'iconographie de la citadelle de Chan Chan. La Figure 3 présente des photos accompagnées de légendes, prises lors d'une visite en novembre 2024. Le courant marin, connu des pêcheurs Chimu depuis des siècles et transmis de génération en génération, présente différentes directions, du sud au nord et du nord au sud, transportant des poissons, probablement en lien avec des courants venant du nord (eaux chaudes) ou du sud (eaux froides).

Fig. 3. La citadelle de Chan Chan et son iconographie. Photos: P. Rau


4. Automatisation des séries temporelles et de l'historique

Les séries temporelles climatologiques, hydrologiques et autres ne sont pas de simples données statistiques; un algorithme d’intelligence artificielle avancé ne suffit pas à lui seul à les comprendre. Elles reflètent également les changements historiques et environnementaux année après année, décennie après décennie, siècle après siècle. Compte tenu de la nature dynamique d’événements tels qu’El Niño, il est recommandé d’utiliser des classifications et des mises à jour pour tenir compte de l’influence du changement climatique. La figure ci-dessous montre  un code R issu du répertoire hydrocodes (Rau, 2026) sur GitHub, permettant de classifier et de calculer la durée des événements ENSO. Ce code facilite la compréhension de la chronologie, en fonction d’un indice donné et des limites ou intervalles de catégorisation définis pour une échelle mensuelle. 

Lien : https://github.com/hydrocodes/Varios/blob/master/35_enso_classf.R

Exemple d'index ICEN : https://github.com/hydrocodes/Varios/blob/master/35_icen_index.csv 

Figure 4. Résultat du code R pour la classification et la durée des événements ENSO

Les menaces récurrentes du phénomène El Niño exigent un apprentissage continu et des actions à la fois planifiées et urgentes, une nécessité qui se répète depuis des siècles. La classification du phénomène El Niño et de sa durée affine notre compréhension de ce phénomène et établit un lien entre les approches qualitative et quantitative. Compte tenu de l'impressionnant patrimoine historique du royaume Chimú, qui perdure encore aujourd'hui, nous sommes encouragés à préserver et à prendre en compte leurs traditions, leurs systèmes de zonage et leur lien étroit avec la mer, qui leur ont permis de survivre si longtemps.

Réf . :

Bourrel L, Rau P, Dewitte B, et al. 2015. Modulation basse fréquence et tendance de la relation entre les précipitations et ENSO le long de la côte pacifique péruvienne, du nord au centre. Hydrological Processes. 29(6):1252-1266. http://dx.doi.org/10.1002/hyp.10247

Chiew FH, Piechota TC, Dracup JA, McMahon TA. 1998. E1 Niño/Oscillation australe et précipitations, débits et sécheresses en Australie : liens et potentiel de prévision. Journal of Hydrology, 204, 138–149.

ENFEN. 2024. Définition opérationnelle des événements El Niño et La Niña et de leurs ampleurs sur la côte du Pérou. Comité technique de l'étude nationale du phénomène El Niño. Note technique ENFEN 01-2024. Lima.

Kiem A, Franks S. 2001. Sur l'identification de la variabilité des précipitations et du ruissellement induite par ENSO : une comparaison des méthodes et des indices. Hydrological Sciences, 46(5) : 715-727.

Li J, Xie SP, Cook ER, et al. 2013. Modulations d'El Niño au cours des sept derniers siècles. Nature Climate Change. 3, 822–826, 10.1038/nclimate1936

Li X, Hu S, Hu Y, et al. 2024. El Niño-Oscillation australe persistant depuis le Mésozoïque. Comptes rendus de l'Académie nationale des sciences, 2024 ; 121 (45) DOI : 10.1073/pnas.2404758121

Ortloff, CR, Moseley, ME et Feldman, RA 1982. Aspects d'ingénierie hydraulique du canal intervallée Chimu Chicama-Moche. American Antiquity, 47(3), 572–595.

Moore, J.D. 1991. Réponses culturelles aux catastrophes environnementales : la subsistance post-El Niño sur la côte nord préhistorique du Pérou. Latin American Antiquity, 2(1), 27-47. https://doi.org/10.2307/971894

Rau P. 2011. Etude de la corrélation entre les différents indices du phénomène ENSO (El Niño, La Niña) et les indices de pluviométrie des bassins versants du Nord au Centre de la côte Pacifique Péruvienne (rapport de mémoire de maîtrise). Institut National Polytechnique de Toulouse. France 35pp.

Rau P. 2026. Hydrocodes-Various. Dépôt GitHub, https://github.com/hydrocodes/Various

Takahashi K, Mosquera K, Reupo J. 2014. L'indice côtier El Niño (ICEN) : historique et mise à jour. Bulletin technique IGP. 1(2). Février 2014

Trenberth KE. 1997. La définition d'El Niño. Bulletin de l'American Meteorological Society. 2771-2777.

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