Il n'a pas encore la place qu'il mérite dans les manuels de géographie. Certains le confondent même avec le Gulf Stream, ce courant océanique de surface qui prend sa source entre la Floride et les Bahamas. Pour les chercheurs, en revanche, la notoriété du jet-stream n'est plus à faire. Il faut dire que ce courant d'air rapide aux ondulations impressionnantes fait la pluie et le beau temps sur notre hémisphère. Occasionnellement, il favorise même l'apparition d'événements climatiques extrêmes. Le dôme de chaleur enregistré au Canada cet été ? La faute au jet-stream. L'épisode de gel tardif qui a fait tant de mal à la viticulture française au printemps dernier ? C'est encore lui le responsable.
Comment un même phénomène peut-il perturber à ce point le thermomètre en plusieurs endroits de la planète ? Pour le comprendre, il faut prendre de la hauteur, observer ce qui se passe dans les couches plus hautes de l'atmosphère grâce aux données météorologiques, et à l'aide de répliques numériques. "On s'aperçoit alors que le jet-stream ressemble à un ruban entourant notre hémisphère", explique Fabio D'Andrea, directeur de recherche au CNRS et directeur adjoint du laboratoire de météorologie dynamique à l'École normale supérieure (ENS) - PSL. En vérité, il en existe deux : le premier circule au nord de l'équateur, et le second au sud. En temps normal, ces deux serpents ondulent en direction de l'est. Mais parfois leurs méandres font du surplace, et c'est là que les problèmes commencent.
"Dans la partie haute de ces oscillations en forme d'oméga [Ω], l'air se retrouve piégé pendant une ou deux semaines. Il se développe alors un anticyclone extrêmement puissant, qui se traduit par une absence de nuages, mais aussi par une compression de l'air au niveau du sol contribuant à la montée des températures. Dans ces moments-là, les organismes souffrent et les végétaux se dessèchent, victimes d'un effet sèche-cheveux. C'est ce qui s'est passé au Canada cet été", détaille Serge Zaka, chercheur en agroclimatologie pour l'entreprise d'innovation agronomique ITK. Tout aussi destructrices pour les cultures, les ondulations les plus fortes du jet-stream, connues sous le nom d'ondes de Rossby, permettent à des masses d'air froid de descendre plus facilement et plus profondément sur l'Europe vers la fin du printemps.
La dynamique de ce courant aux multiples turbulences est complexe. Pour la modéliser, les chercheurs s'en remettent à la physique des fluides. "Son moteur, c'est la différence de température entre les pôles et l'équateur. Dans notre hémisphère, celle-ci se traduit par des écarts de pression atmosphérique poussant l'air vers le nord. Mais le mouvement de rotation de la Terre entre en jeu lui aussi. Il vient perturber cette remontée de l'air, obligeant le courant à bifurquer vers l'est", précise Fabio D'Andrea. La raison pour laquelle certaines ondes font du surplace reste débattue. "Il semblerait que cela se produise lorsque le jet-stream perd de sa puissance, et la raison de cet affaiblissement pourrait provenir du réchauffement climatique qui diminue la différence de température entre les pôles et les tropiques, mais cela n'est qu'une conjecture qui doit encore être démontrée", rapporte le chercheur.
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Des famines à prévoir ?
Or, actuellement, ce n'est pas possible en raison de données contradictoires. Car si le nombre de phénomènes météorologiques extrêmes augmente, les situations de blocage atmosphérique, comme celle que les Canadiens ont vécue l'été dernier, ne semblent pas plus nombreuses qu'avant. De même, les scientifiques ne parviennent pas à mesurer de manière incontestable l'affaiblissement du jet-stream. "Nous n'avons pour l'instant qu'une compréhension physique imparfaite. Si nous sommes assez sûrs qu'il y aura plus de vagues de chaleur extrêmes, l'ensemble des processus complexes qui les engendrent, et surtout leur évolution future, nous échappent encore", précise Fabio D'Andrea. Dommage, car selon une étude américaine récente, le dérèglement du jet-stream pourrait avoir des conséquences dramatiques sur la météo et les écosystèmes d'ici à la fin du siècle. Pour étayer leur théorie, les scientifiques se sont d'abord tournés vers le passé. En analysant des échantillons issus de carottes de glace polaire, ils sont parvenus à reconstituer la position et la vivacité du courant d'air planétaire à des moments précis dans le temps, comme la fin du Moyen-Age ou le Siècle des Lumières. Ils ont alors fait une série de découvertes surprenantes. Par exemple, durant la famine qui a frappé la péninsule Ibérique en 1374, le jet-stream se situait anormalement au nord. De la même manière, deux épisodes de forte disette dans les îles Britanniques, en 1728 et 1740, coïncident avec des années où le vent soufflait à la moitié de son intensité habituelle. En faisant tourner un modèle mathématique, les chercheurs montrent enfin que, dans un futur pas si lointain, le jet-stream pourrait à nouveau se déplacer vers le nord, comme au XIVe siècle.
Doit-on alors s'attendre à de nouvelles famines sous nos latitudes ? "Il va se passer quelque chose. Le réchauffement rapide de l'Arctique est un fait avéré, et la différence de température entre l'équateur et les pôles est justement le moteur de base du temps et de la dynamique des fluides dans l'atmosphère. Si elle se modifie, cela aura un impact à l'échelle de l'hémisphère", commente Fabio D'Andrea. Cependant, les modèles prévoient aussi que la tropopause - zone de transition située entre la troposphère et la stratosphère - gagnera en température au niveau des tropiques. D'un côté, nous aurions donc l'amplification arctique qui réduit la force du jet et, de l'autre, un phénomène qui tend à s'y opposer. Lequel gagnera ? Nul ne le sait. Pour l'heure, le plus long courant d'air de la planète reste impossible à saisir.