Les molécules d’eau sont constituées d’un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène. Mais certaines molécules d’eau sont naturellement plus lourdes que d’autres en contenant des atomes d’oxygène ou d’hydrogène plus lourds que d’habitude. La proportion relative des molécules d’eau de différents poids peut se mesure dans la pluie, et être enregistrée pendant des centaines à milliers d’années dans les spéléothèmes (stalagtites et stalagmites) des grottes. On observe que dans les orages les plus gros, comme les cyclones ou les lignes de grain, la pluie est plus pauvre en molecules lourdes. Plusieurs études ont exploité cette propriété pour reconstruire les variations passées de la fréquence des cyclones tropicaux ou des lignes de grain, d’après les variations de composition observées dans les spéléothèmes. Nous avons essayé de comprendre pourquoi la pluie est plus appauvrie en molécules lourdes dans les cyclones tropicaux et les lignes de grains. Pour ce faire, nous utilisons pour la première fois des simulations à haute résolution (2-4 km à l’horizontale) simulant la dynamique interne des cyclones tropicaux et des lignes de grains ainsi que leur composition en molécules d’eau. Nous montrons que ce sont surtout l’évaporation de la pluie et les échanges pluie-vapeur qui appauvrissent la vapeur d’eau et la pluie en molécules lourdes. Ce résultat renforce la confiance que nous avons dans les reconstructions des variations passées de la fréquence des cyclones tropicaux ou des lignes de grain à partir des spéléothèmes.
Ce travail a été publié dans J. Adv. Model. Earth Syst.