Les humains ont toujours été impressionnés par la puissance et la beauté de la foudre. Comment l’expérience et la compréhension de ce phénomène changent-elles dans un monde qui se réchauffe ?
Dans un abri sous roche du parc national de Kakadu, au nord de l'Australie, se trouve l'image d'un être que le peuple Bininj appelle Namarrkon. Sa chair a blanchi pour révéler les os en dessous, il porte des haches de pierre sur la tête, les coudes et les genoux, et brandit un grand faisceau d'éclairs qui court de ses chevilles jusqu'au-dessus de sa tête.
Le voyage de Namarrkon depuis la mer d’Arafura jusqu’à l’escarpement de la Terre d’Arnhem a contribué à façonner le paysage, selon les récits oniriques des Bininj. Et lors des grandes tempêtes qui traversent et grondent le paysage pendant la montée en puissance et la saison des pluies, c'est Namarrkon qui fend les nuages avec ses haches de pierre pour créer le tonnerre et les éclairs et libérer la pluie vivifiante.
Dans le monde, il y a en moyenne 60 éclairs par seconde, certains s'étendant sur plus de 800 km. Chaque éclair peut libérer jusqu'à sept gigajoules d'énergie, l'équivalent de 1,67 tonne de TNT, chauffant brièvement l'air qui l'entoure à environ 30 000 °C, soit cinq fois plus chaud que la surface du Soleil. Cette décharge constante d’énergie joue un rôle essentiel dans la régulation du champ électrique terrestre et de l’ionosphère. Il contribue au fonctionnement du cycle de l'azote en craquant les molécules d'azote présentes dans l'atmosphère et en les rendant disponibles aux plantes, en contribuant à la production d'ozone et en aidant à décomposer les gaz à effet de serre tels que le méthane. Et cela sous-tend les cycles de feu qui façonnent les écologies des forêts, des savanes et des prairies à travers la planète. La foudre, comme le montre l’histoire de Namarkon, fait partie intégrante de la vie sur notre planète.
Pourtant, à mesure que la planète se réchauffe, non seulement le rôle de la foudre dans ces systèmes, mais aussi la foudre elle-même, pourrait changer. Et les conséquences pourraient être graves. En juillet, plus de 48 000 éclairs ont déclenché d’importants incendies de forêt au Canada et dans le nord-ouest des États-Unis, détruisant des maisons et projetant un voile de fumée sur des villes d’Amérique du Nord. Lors de la canicule britannique de l’été dernier, près de 30 000 éclairs ont frappé le sud-est de l’Angleterre en une seule journée.
Déjà, chaque année dans le monde, environ un quart de million de personnes sont frappées par la foudre, entraînant environ 24 000 décès. Rien qu'en Australie, la foudre tue cinq à dix personnes par an et en blesse une centaine.
Fluides invisibles et rayons cosmiques
L’incroyable pouvoir de la foudre est profondément ancré dans les cultures humaines du monde entier. Il exprime souvent une sorte de dualité, évoquant à la fois la beauté et la terreur : depuis le plus ancien poète connu, la prêtresse Enheduanna, décrivant sa déesse comme ayant un « regard semblable à un éclair » jusqu'aux dieux dont le domaine comprend à la fois les tempêtes et l'agriculture dans les anciennes cultures mésopotamiennes, mayas et aztèques.
Souvent, ceux qui manient la foudre sont les protecteurs de l’humanité : dans le Rig-Veda de l’Inde ancienne, Indra tue le serpent maléfique Vritra avec un coup de foudre et libère les pluies et les rivières, tandis que le dieu nordique du tonnerre Thor était le gardien des humains. Et de nombreuses cultures amérindiennes du nord-ouest du Pacifique, des Grands Lacs et des Grandes Plaines intègrent un être puissant connu sous le nom d’oiseau-tonnerre, qui protège l’humanité.
Bien que les écrivains et les philosophes recherchent une explication physique de la foudre depuis plus de 2 000 ans, ce n’est qu’au XVIIIe siècle que le mathématicien américain Benjamin Franklin a prouvé le lien entre la décharge d’électricité statique et la foudre. Franklin a théorisé que l’électricité était un fluide invisible qui pouvait passer d’un objet à l’autre ou être retenu dans des substances telles que la vapeur d’eau.
Les scientifiques ne parlent plus de fluides invisibles. Au lieu de cela, on considère que la foudre est créée lorsque de l'air chaud et chargé d'humidité s'élève dans les parties supérieures froides des nuages d'orage. Lorsque la température baisse, la vapeur d’eau se condense et forme de minuscules cristaux de glace. Ceux-ci entrent en collision avec des particules de glace molle appelées graupel, transmettant les électrons des cristaux de glace au graupel. Désormais chargés positivement, les cristaux de glace plus petits et plus légers commencent à s'élever dans les parties supérieures du nuage, tandis que les graupels, plus lourds et chargés négativement, coulent. À mesure qu'ils s'éloignent l'un de l'autre, le champ électrique résultant devient de plus en plus intense, jusqu'à ce que finalement la différence entre les deux se neutralise dans une soudaine décharge d'énergie. C’est cette décharge que nous voyons comme un éclair.
Cependant, la question de savoir exactement ce qui déclenche la décharge n’est pas encore entièrement élucidée. Cela est dû en partie au fait que les champs électriques générés par ce processus ne sont qu’environ un dixième de la puissance nécessaire pour générer une étincelle. Des recherches récentes suggèrent que ce sont les rayons cosmiques qui produisent l’étincelle, bien que d’autres études soulignent l’accumulation incontrôlée de « banderoles » d’air ionisé.
Plus de 80 % de ces décharges ont lieu sur terre et, bien que la répartition des éclairs change selon les saisons, elles sont concentrées en Afrique centrale, dans certaines parties de l'Amérique du Sud et dans l'Himalaya. L’endroit au monde le plus exposé aux éclairs se trouve au Venezuela, dans une région connue sous le nom de Catatumbo, ou « Maison du tonnerre » dans la langue du peuple Bari, où l’air chaud et chargé d’eau qui souffle sur le lac Maracaibo entre en collision avec les hautes crêtes des Andes et peut générer des orages 140 à 160 nuits par an. En revanche, la foudre est extrêmement rare dans les régions polaires.
Mais si la majeure partie des éclairs se produisent au-dessus des terres, les zones océaniques particulièrement sujettes aux tempêtes peuvent atteindre des densités d'éclairs bien plus élevées : lors d'une tempête de 1998 dans l'océan Indien, des éclairs ont éclaté huit fois par seconde, si souvent qu'à l'œil humain, il semblerait que le ciel était illuminé en permanence. Et, preuve du pouvoir de l’activité humaine sur le climat, les tempêtes au-dessus de l’océan s’intensifient également au-dessus des voies de navigation. Les particules d'aérosol émises dans les gaz d'échappement des navires semblent modifier le processus de formation des nuages.
Des éclairs sans tempêtes
Alors que la crise climatique réchauffe l’atmosphère, il semble raisonnable de supposer que l’activité orageuse va augmenter. Une atmosphère plus chaude retient plus de vapeur d’eau et la chaleur supplémentaire fournit plus d’énergie pour provoquer une convection profonde au sein des nuages orageux. Pourtant, la réalité est plus compliquée que ce que cela suggère.
Un examen récent des études sur la foudre, actuellement en cours d'examen par les pairs, révèle que les projections allaient d'une diminution de 11 % à une augmentation de 44 % des éclairs par degré de réchauffement climatique, avec une augmentation moyenne pour toutes les projections de 7,5 % par degré. Malgré une incertitude considérable quant à la manière dont les régions tropicales seront affectées, l'étude révèle également un large consensus sur l'augmentation de la foudre aux hautes latitudes.
Andrew Dowdy est professeur agrégé de sciences du climat à l’École de géographie, des sciences de la Terre et de l’atmosphère de l’Université de Melbourne et l’un des plus grands experts australiens en matière de foudre. Il affirme que même s’il « est clair que dans un monde plus chaud, certaines des conditions propices aux orages et à la foudre peuvent être renforcées », il existe encore de « grandes incertitudes » lorsqu’il s’agit de comprendre comment la foudre sera affectée par le changement climatique.
Certaines de ces incertitudes sont liées à la difficulté de modéliser les processus à petite échelle qui provoquent la foudre, d'autres au manque relatif de données de haute qualité et à long terme relatives à la foudre ; Jusqu'au lancement de satellites capables de mesurer la foudre depuis l'espace dans les années 1990, il fallait s'appuyer sur des observations au sol et sur des radars régionaux. Néanmoins, en combinant les enregistrements relatifs aux cyclones et aux fronts avec les données sur les orages, Dowdy et ses collègues ont pu suivre la fréquence de tels événements dès 1979. Cela a révélé une augmentation de ces événements le long des côtes orientales des continents parallèlement à un déplacement vers les pôles de l'activité cyclonique dans l'hémisphère sud.
Des recherches distinctes menées par Dowdy ont révélé que si l'activité orageuse a augmenté dans l'est et le sud-est de l'Australie, d'autres régions, en particulier dans le nord tropical, ont connu un déclin.
Mais la foudre peut frapper sans orage.
La semaine dernière, un rapport publié par les Emergency Leaders for Climate Change en Australie avertissait que le nombre d'incendies déclenchés par la foudre sèche – des éclairs qui frappent le sol sans pluie – était en augmentation. Le groupe de défense a noté que les forêts du sud-est de l’Australie ont enregistré 50 % plus de coups de foudre sèche entre 2000 et 2016 qu’au cours des deux décennies précédentes, contribuant ainsi à créer un « changement radical dans les conditions d’incendie ».
"La foudre est la source naturelle d'inflammation des incendies", explique Dowdy, qui note également que "les incendies dus à la foudre ont tendance à brûler en moyenne des zones plus vastes que les incendies allumés par des humains. Et cela parce que la foudre peut se produire dans des endroits éloignés difficiles d'accès pour les équipes d'intervention, mais elles peuvent également se produire en grands groupes".
Le lien entre toute augmentation de la foudre sèche et les incendies n’est cependant pas simple. En Tasmanie, le nombre d’incendies déclenchés par des éclairs secs a considérablement augmenté depuis les années 1990. Les incendies qui ont dévasté le nord-ouest de la Tasmanie en 2025 ont été déclenchés par un énorme orage qui a vu plus de 1 200 éclairs atteindre le sol en moins de 24 heures. Pourtant, même si les incendies ont été déclenchés par la foudre, le paysage était déjà prêt à brûler en raison d'une combinaison de conditions inhabituellement sèches, de vents forts et de températures élevées, une convergence de facteurs qui s'intensifie rapidement à mesure que la planète se réchauffe.
"Il est clair que dans un monde plus chaud, les conditions d'incendie sont plus dangereuses dans de nombreux endroits", explique Dowdy.
Des mécanismes similaires sont à l’œuvre ailleurs dans le monde, peut-être de manière plus visible aux États-Unis, où la foudre sèche se combine à des conditions d’incendie de plus en plus dangereuses pour créer des méga-incendies tels que l’incendie du complexe d’août, qui a brûlé plus de 4 000 kilomètres carrés dans le nord de la Californie en 2020.
Foudre dans le nuage de feu
Des incendies plus intenses entraînent cependant une augmentation d’une autre forme d’éclair.
Lorsque les incendies deviennent suffisamment féroces, ils peuvent commencer à créer leur propre climat, car la chaleur et l'humidité qu'ils libèrent peuvent se combiner pour former des orages géants appelés pyrocumulonimbus (pyroCb). Suralimentées par la chaleur intense des incendies, ces formations terrifiantes atteignent bien plus haut que les nuages d'orage ordinaires, bouillant souvent dans la stratosphère, créant un vortex massif qui aspire l'humidité libérée par le feu dans les couches supérieures de l'atmosphère à des vitesses pouvant dépasser 200 km/h. Là, dans l’obscurité tourbillonnante de ces structures monstrueuses, cette humidité se fige, s’entrechoque et crée des éclairs.
Jusqu'à récemment, les tempêtes de pyroCb étaient relativement inhabituelles, mais au cours de la dernière décennie, elles sont devenues de plus en plus fréquentes, non seulement en Australie mais aux États-Unis, au Canada et en Russie, et plus récemment en Europe, où une a été signalée lors des incendies qui ont dévasté la France en juillet et août de cette année.
Jason Evans est professeur au Centre de recherche sur le changement climatique de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud. Il dit qu’il y a eu une « augmentation massive » du nombre d’événements pyroCB en Australie. Lors des incendies noirs de l’été 2019-2020, note-t-il, il y en a eu presque autant que lors des 40 années précédentes combinées.
Les PyroCb ne sont pas seulement un symptôme du cycle de feu de plus en plus perturbé de notre planète, ils créent également des boucles de rétroaction, propageant et intensifiant le feu, à mesure que les éclairs et les braises portées par les vents violents qu'ils génèrent déclenchent de nouveaux incendies. Ce processus peut s’étendre sur des zones très vastes : lors des incendies du samedi noir en Australie en 2009, des éclairs pyrogènes provenant d’un pyroCb de 15 kilomètres de hauteur ont déclenché de nouveaux incendies 100 kilomètres avant le front de feu.
Evans dit qu'une fois qu'un pyroCb "démarre", il n'est "pas maîtrisable. Nous ne pouvons pas vraiment le contrôler du tout. Tout ce que nous pouvons faire, c'est nous écarter. Ils sont même trop dangereux pour que les avions de lutte contre les incendies tentent de s'approcher suffisamment pour y amener leur eau."
Le spectacle des pyroCbs n’est qu’un exemple supplémentaire de la manière dont l’activité humaine transforme la planète. Alors que nous étions autrefois à la merci de la foudre, nous contribuons désormais à sa création. Ce que cela signifiera pour nous et pour notre monde reste incertain. Car comme nous le rappellent les histoires des Bininj et d’autres, la foudre a toujours incarné une dualité inquiète. À la fois belle et terrible, redoutée et exaltée, elle peut être à la fois source de vie et destructrice.
