L'océan Pacifique respire. Tous les quelques années, son « poumon » chaud de l'ouest expire vers l'est, et alors, du Pérou à l'Indonésie, les pluies, les sécheresses et les ouragans changent. Cette respiration s'appelle El Niño – Oscillation australe, ou ENSO. La question qui hante les climatologues est la suivante : cette oscillation s'amortit-elle d'elle-même, comme un pendule qui ralentit progressivement et qu'il faut constamment relancer par des rafales de vent aléatoires ? Ou possède-t-elle un moteur interne qui l'entretient ?

Vérifier cela n'est pas aussi simple qu'il y paraît. Les scientifiques construisent des modèles simplifiés dans lesquels l'océan et l'atmosphère échangent chaleur et impulsion. L'un des plus populaires est le modèle de recharge, ou recharge oscillator. Il réduit tout le système à deux nombres : la température de surface de l'eau et l'épaisseur de la couche chaude. À partir de ces deux nombres, on peut calculer si l'anomalie croît ou s'amortit. Et c'est là que le bizarre commence : presque toujours, le modèle dit que l'ENSO s'amortit. Le taux de croissance est négatif.

Les auteurs de la nouvelle étude ont décidé de vérifier si la méthode elle-même ne nous trompait pas. Ils ont créé une simulation informatique dans laquelle ils savaient exactement si l'ENSO s'amortissait ou non. Puis ils ont appliqué à cette simulation la méthode standard d'estimation des paramètres, celle-là même qui est utilisée pour les observations réelles. Le résultat a été édifiante : même lorsque, dans la simulation, l'ENSO s'auto-entretenait, la méthode disait presque toujours qu'il s'amortissait. L'erreur était systématique, pas aléatoire.

D'où vient cette cécité ? Tout tient au fait que le modèle de recharge est une description très grossière de la réalité. Il ne prend pas en compte de nombreux détails qui influencent le comportement de l'océan et de l'atmosphère. Lorsqu'on ajuste un modèle aussi simplifié sur des données réelles, une partie de ces détails non pris en compte est « absorbée » dans les paramètres du modèle et les fausse. En particulier, le paramètre responsable de la rétroaction de Bjerknes est estimé avec un biais important. C'est comme si vous essayiez de déterminer à quel point le ressort d'un pendule est fort en regardant son mouvement à travers un verre dépoli : vous verrez toujours un amortissement, même si le ressort pousse en réalité.

Qu'est-ce que cela signifie pour notre compréhension du climat ? Si le taux de croissance réel de l'ENSO est proche de zéro, voire positif, alors le système se trouve dans un équilibre plus fragile qu'on ne le pensait. La moindre impulsion, un changement de concentration des gaz à effet de serre, la fonte des glaces, peut le faire basculer dans un autre régime. Il est possible que l'ENSO ne se contente pas de réagir passivement à des perturbations aléatoires, mais qu'il participe activement à la formation des anomalies climatiques. Cela change aussi les prévisions : si le système est auto-entretenu, son comportement pourrait être plus imprévisible à long terme.

Ainsi, le pendule que nous croyions amorti est peut-être simplement mal visible. Nous le regardions à travers le verre dépoli d'un modèle simplifié. La nouvelle étude a essuyé ce verre, et il s'avère que l'amortissement pourrait être une illusion. L'océan respire, et sa respiration est peut-être régie par son propre rythme, et non par les seules rafales du vent extérieur.