Deux pendules sont suspendus au même ressort. L'un oscille vers la gauche, pendant que l'autre revient déjà de la droite. Ils sont toujours décalés d'une demi-période. En observant le premier pendule, on peut dire à l'avance où se trouvera le second une demi-période plus tard. C'est à peu près ainsi que sont liés la mousson indienne et El Niño global.
Chaque année, la mousson apporte les pluies en Inde. El Niño, tous les quelques années, réchauffe une vaste zone de l'océan Pacifique et perturbe le temps à travers le monde. On pensait auparavant que la mousson ne pouvait être prédite que six mois à l'avance : au-delà, tout est gâché par le chaos, c'est-à-dire les tourbillons et fluctuations aléatoires. Mais les relevés météorologiques sur 140 ans ont montré que si l'on décale les données d'El Niño de 18 mois, elles coïncident avec celles de la mousson. La coïncidence est très forte : un coefficient de 0.84, où 1 signifie une correspondance parfaite.
Les scientifiques ont construit un modèle à deux équations couplées. Chaque système du modèle ressemble à un pendule avec sa propre dynamique interne. Le couplage est conçu ainsi : quand un système s'intensifie, l'autre s'affaiblit avec un retard, puis inversement. Cela évoque la façon dont l'augmentation du nombre de lièvres entraîne, après un certain temps, celle du nombre de renards. Le modèle a reproduit ce que montraient les observations : sans décalage, la corrélation est presque nulle, mais avec un décalage de 18 mois, elle devient très élevée. Cela signifie que les motifs d'un système se répètent dans l'autre après 18 mois.
On comprend désormais pourquoi la mousson peut être prédite un an et demi à l'avance, alors que le chaos limitait la prévision à six mois. Le secret ne réside pas dans une victoire sur le chaos, mais dans la synchronisation : un système montre à l'avance ce qui arrivera à l'autre. Cette approche peut être utilisée pour rechercher d'autres paires de systèmes climatiques liés par un décalage. Ainsi, les prévisions deviendraient plus longues et plus fiables sans calculs complexes.
La corrélation de 0.84 entre la mousson et El Niño global à un décalage de 18 mois n'a été découverte qu'après avoir remplacé l'indice traditionnel Niño 3.4 par les anomalies de profondeur de la thermocline sur toute la ceinture tropicale. Il s'est avéré que le signal se cache non pas dans la température de surface, mais dans l'épaisseur de l'océan.
L'idée de prédire par la synchronisation de systèmes chaotiques fait écho au roman d'Isaac Asimov « Fondation », où la psychohistoire prédit le comportement de grandes masses humaines malgré l'imprévisibilité des individus. Ici, les tourbillons météorologiques jouent le rôle des individus, et les lents schémas climatiques celui des masses.