Suite

11.3 : Preuves de changements climatiques récents - Géosciences

11.3 : Preuves de changements climatiques récents - Géosciences


Alors que le climat a changé plusieurs fois dans le passé (voir chapitre 14.5.1 et chapitre 15.3), le consensus scientifique est que l'activité humaine fait changer le climat aujourd'hui plus rapidement [11; 7]. Bien que cela semble être une idée nouvelle, elle est suggérée depuis plus de 75 ans [12]. Cette section décrit les preuves qui, selon les scientifiques, sont très probablement le résultat de anthropique changement climatique, ou, le changement climatique causé par l'homme. Pour plus d'informations, regardez cette vidéo de six minutes sur le changement climatique réalisée par deux professeurs d'une université d'État de Caroline du Nord.

Hausse de la température mondiale

Depuis 1880, les températures de surface mondiales moyennes ont suivi une tendance à la hausse et la majeure partie de ce réchauffement s'est produite depuis 1970 (voir cette animation de la NASA). Étant donné que l'océan absorbe une grande partie de la chaleur piégée supplémentaire, les températures de surface incluent à la fois les températures de la surface terrestre et des océans [13]. Les changements de température de surface terrestre ou océanique peuvent être exprimés en température anomalies. Une anomalie de température est la différence de mesure de température moyenne à partir d'une donnée prédéterminée. Cette donnée est la température moyenne d'une plage de dates particulière, par exemple, 1951 à 1980. Une autre donnée courante est le siècle dernier (1900-2000). Par conséquent, une anomalie de 1,25 pour 2015 (donnée du siècle dernier) signifie que la température moyenne pour 2015 était de 1,25 supérieure à la moyenne 1900-2000. En 1950, l'anomalie de température était de -0,28 ℃, soit -0,28 de moins que la moyenne 1900-2000 [3]. Ces températures sont des températures moyennes annuelles de surface.

Cette figure vidéo montre les changements de température dans le monde depuis 1880. Plus il y a de bleu, plus il fait froid ; plus il y a de jaune et de rouge, plus il fait chaud.

En plus d'une augmentation de la température moyenne des terres à la surface, l'océan a absorbé une grande partie de la chaleur (rappelez-vous que la chaleur spécifique de l'eau est inhabituellement élevée). Avec des océans couvrant environ 70 % de la surface de la terre, il existe de nombreuses possibilités d'absorber de l'énergie. L'océan absorbe environ 80 à 90 % de la chaleur supplémentaire ajoutée en raison des activités humaines. En conséquence, les 2 300 pieds supérieurs de l'océan ont augmenté de 0,3℉ de température depuis 1969 (lien externe vers cette vidéo de 3 minutes de la NASA JPL sur la capacité calorifique de l'océan) [3]. La raison pour laquelle l'océan s'est réchauffé moins que l'atmosphère, tout en absorbant la majeure partie de la chaleur, est due à la chaleur spécifique très élevée de l'eau, ce qui signifie que l'eau peut absorber beaucoup d'énergie pour une faible augmentation de température. En revanche, l'atmosphère a besoin de moins d'énergie pour augmenter sa température.

Certains scientifiques suggèrent que les gaz à effet de serre anthropiques ne provoquent pas de réchauffement climatique puisque les températures de surface n'ont pas beaucoup augmenté entre 1998 et 2013, tandis que les concentrations de gaz à effet de serre ont continué d'augmenter au cours de cette période. Cependant, étant donné que les océans absorbent la majeure partie de la chaleur, les changements de circulation à l'échelle de la décennie (similaires à La Niña) dans l'océan poussent les eaux plus chaudes plus profondément sous la surface [14; 15 ; 16]. Une fois que l'absorption et la circulation de l'océan sont prises en compte et que la chaleur est ajoutée aux températures de surface, les augmentations de température deviennent apparentes, comme le montre la figure ci-dessus. De plus, ce stockage de chaleur océanique est temporaire, comme en témoignent les années chaudes record de 2014-2016. En effet, avec cet effet de stockage océanique temporaire, 15 des 16 premières années du 21e siècle ont été les plus chaudes de l'histoire enregistrée.

Gaz carbonique

Gaz à effet de serre anthropiques, principalement le dioxyde de carbone (CO2), ont augmenté depuis la révolution industrielle, lorsque la combustion de combustibles fossiles a considérablement augmenté. Ces niveaux sont sans précédent au cours des 800 000 dernières années de l'histoire de la Terre, tels qu'ils sont enregistrés dans des sources géologiques telles que les carottes de glace. Le dioxyde de carbone a augmenté de 40 % depuis 1750 et le taux (ou la vitesse) d'augmentation a été le plus rapide au cours de la dernière décennie [3; 6]. Par exemple, depuis 1750, 2040 gigatonnes de CO2 ont été ajoutés à l'atmosphère, environ 40% sont restés dans l'atmosphère tandis que les 60% restants ont été absorbés dans la terre (par les plantes et le sol) ou les océans [6]. En effet, au cours de la vie de la plupart des jeunes adultes, l'atmosphère totale a augmenté de 50 ppm soit 15 %.

Charles Keeling, océanographe à la Scripps Institution of Oceanography à San Diego, en Californie, a été la première personne à effectuer des mesures régulières du CO atmosphérique.2. Grâce à ses méthodes, des mesures constantes de CO2 dans l'atmosphère ont été faites à l'observatoire de Mauna Loa à Hawaï depuis 1958. Ces mesures sont publiées régulièrement par la NASA sur ce site : scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/. Allez-y maintenant pour voir la toute dernière mesure. Les valeurs mesurées de Keeling ont été affichées dans une courbe de valeurs croissantes appelée la courbe de Keeling. Cette courbe varie chaque année de haut en bas à partir de l'été (lorsque les plantes de l'hémisphère nord utilisent du CO2) à l'hiver lorsque les plantes sont en dormance, mais montre une augmentation constante au cours des dernières décennies. Cette courbe augmente de façon exponentielle, non linéairement indiquant que le taux d'augmentation de CO2 est lui-même en augmentation !

La vidéo suivante montre comment le CO atmosphérique2 a varié récemment et aussi au cours des 800 000 dernières années, comme déterminé par de nombreux CO2 stations de surveillance (indiquées sur la carte encart). Il est également instructif de regarder le CO2 variation de la partie Keeling de la vidéo par latitude. Cela montre que la plupart des sources humaines de CO2 sont dans l'hémisphère nord.

Fonte des glaciers et rétrécissement de la glace de mer

Les glaciers sont de la glace au-dessus de la terre. Les glaciers alpins, les calottes glaciaires et la banquise fondent tous. Explorez la fonte des glaciers dans le Global Ice Viewer interactif de la NASA). Les satellites ont enregistré que l'Antarctique fond à 118 gigatonnes par an et que le Groenland fond à 281 gigatonnes par an (1 gigatonne équivaut à plus de 2 000 milliards de livres). Presque tous les grands glaciers alpins rétrécissent, se dégonflent et reculent et le taux de perte de masse de glace est sans précédent (jamais observé auparavant) depuis les années 1940, lorsque les records de qualité pour la plupart ont commencé. Avant le réchauffement anthropique, l'activité glaciaire était variable avec un certain recul et d'autres une progression [17]. L'étendue de la couverture neigeuse printanière a diminué. De plus, l'étendue de la banquise diminue. La glace de mer est de la glace flottant dans l'océan (pas sur terre comme un glacier). La plupart des glaces de mer se trouvent au pôle Nord, qui n'est occupé que par l'océan Arctique et la glace de mer [3; 6]. Ci-dessous, l'animation NOAA montre comment la glace de mer pérenne a diminué de 1987 à 2015. La glace la plus ancienne est blanche et la glace la plus jeune (saisonnière) est bleu foncé. La quantité de vieille glace est passée de 20 % en 1985 à 3 % en 2015.

Montée du niveau de la mer

Le niveau de la mer augmente de 3,4 millimètres (0,13 pouce) par an et de 0,19 mètre (7,4 pouces) de 1901 à 2010. On pense que cela est dû en grande partie à la fonte des glaciers et à la dilatation thermique. La dilatation thermique signifie que lorsque les objets tels que les solides, les liquides et les gaz se réchauffent, ils se dilatent en volume. Depuis 1970, la fonte des glaciers et la dilatation thermique expliquent 75 % de l'élévation du niveau de la mer [6].

Démonstration vidéo classique (30 secondes) sur la dilatation thermique avec une boule et un anneau en laiton (North Carolina School of Science and Mathematics).

L'acidification des océans

Depuis 1750, environ 40 % du nouveau dioxyde de carbone anthropique est resté dans l'atmosphère. Les 60% restants sont absorbés par l'océan et la végétation. Par conséquent, l'océan a absorbé environ 30% du nouveau dioxyde de carbone anthropique. Lorsque le dioxyde de carbone est absorbé dans l'océan, il crée de l'acide carbonique qui rend l'océan plus acide, ce qui a un impact sur les organismes marins qui sécrètent des coquilles de carbonate de calcium. Rappelons que l'acide chlorhydrique réagit en effervescent avec la roche calcaire constituée de calcite, qui est du carbonate de calcium. L'acidification des océans associée au changement climatique a été liée à l'amincissement des parois carbonatées de certains escargots de mer (ptéropodes) et du petit zooplancton protozoaire (foraminifères) et à la baisse des taux de croissance des coraux [6]. Les petits animaux comme le zooplancton protozoaire sont un élément important de l'écosystème marin. L'acidification combinée à une température plus élevée et à des niveaux d'oxygène plus faibles devrait avoir de graves impacts sur les écosystèmes marins et les pêches utilisées par l'homme, affectant peut-être nos sources de nourriture dérivées de l'océan [6].

Vidéo

Événements météorologiques extrêmes

L'occurrence et l'intensité des événements météorologiques extrêmes tels que les ouragans, les précipitations et les vagues de chaleur sont en augmentation [3; 6]. Depuis les années 1980, les ouragans, qui sont générés par l'eau chaude de l'océan, ont augmenté en fréquence, en intensité et en durée et des liens avec un climat plus chaud sont probables. Depuis 1910, les précipitations moyennes ont augmenté de 10 % dans les États-Unis contigus, et une grande partie de cette augmentation est associée à de fortes précipitations comme les tempêtes [18]. Cependant, la distribution n'est pas uniforme et plus de précipitations sont prévues pour le nord des États-Unis tandis que moins de précipitations sont prévues pour le sud-ouest déjà sec [3]. De plus, les vagues de chaleur ont augmenté et la hausse des températures affecte déjà les rendements des cultures dans les latitudes nordiques [6]. Une chaleur accrue permet une plus grande capacité d'humidité dans l'atmosphère, augmentant le potentiel d'événements plus extrêmes [19].

Référence

3. Lindsey, R. Climat et budget énergétique de la Terre : articles de fond. (2009). Disponible sur : http://earthobservatory.nasa.gov. (Consulté : 14 septembre 2016)

6. Pachauri, R.K. et al. Changement climatique 2014 : Rapport de synthèse. Contribution des Groupes de travail I, II et III au cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. (GIEC, 2014).

7. Oreskes, N. Le consensus scientifique sur le changement climatique. Science 306, 1686–1686 (2004).

11. Earle, S. Manuel REL de géologie physique. (BC Campus OpenEd, 2015).

12. Callendar, G. S. La production artificielle de dioxyde de carbone et son influence sur la température. Q.J.R. Météorol. Soc. 64, 223–240 (1938).

13. Hansen, J., Sato, M., Kharecha, P. et autres. Déséquilibre énergétique de la Terre et implications. Atmosphérique (2011).

14. Foster, G. & Rahmstorf, S. Évolution de la température mondiale 1979-2010. Environ. Rés. Lett. 6, 044022 (2011).

15. Kosaka, Y. & Xie, S.-P. Hiatus récent du réchauffement climatique lié au refroidissement de la surface du Pacifique équatorial. La nature 501, 403–407 (2013).

16. Easterling, D. R. & Wehner, M. F. Le climat se réchauffe-t-il ou se refroidit-il ? Géophys. Lett. 36, (2009).

17. Zemp, M. et al. Déclin mondial sans précédent des glaciers au début du 21e siècle. J. Glaciol. 61, 745–762 (2015).

18. Karl, T. & Knight, R. W. Tendances séculaires de la quantité, de la fréquence et de l'intensité des précipitations aux États-Unis. Taureau. Un m. Soc. 79, 231–241 (1998).

19. Santer, B.D. et al. Identification des changements induits par l'homme dans la teneur en humidité atmosphérique. Proc. Natl. Acad. Sci. U.A. 104, 15248–15253 (2007).


Personne ne remet en question le lien entre le tabagisme et le cancer, car la science a été établie dans les années 1960 après plus de 50 ans de recherche.

Nous pouvons penser que l'état des activités humaines et le changement climatique ne sont pas différents du tabagisme et du cancer.

En fait, nous sommes aussi convaincus que les humains causent le changement climatique que nous le sommes que le tabagisme cause le cancer.

Les scientifiques n'ont aucun doute que les humains sont à l'origine du réchauffement climatique.


Dans quelle mesure le changement climatique est-il naturel ? Combien est fabriqué par l'homme?

Centrale électrique en Afrique du Sud. Crédit : Therina Groenewald/Shutterstock

Dans quelle mesure le changement climatique est-il naturel ? Combien est fabriqué par l'homme?

En tant que personne qui travaille sur la détection du changement climatique et ses causes depuis plus de 20 ans, j'ai été à la fois surpris et pas surpris qu'on m'ait demandé d'écrire sur ce sujet par La conversation. Pour presque tous les climatologues, il est prouvé que les humains sont la cause écrasante des changements à long terme du climat que nous observons. Et que cette affaire soit close.

Malgré cela, les négationnistes du climat continuent de prendre de l'importance dans certains médias, ce qui peut amener les gens à penser que le changement climatique causé par l'homme est toujours en question. Il vaut donc la peine de revenir sur la science pour se rappeler à quel point tout a déjà été établi.

Les rapports successifs du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat – mandaté par les Nations Unies pour évaluer les preuves scientifiques sur le changement climatique – ont évalué les causes du changement climatique. Le rapport spécial le plus récent sur le réchauffement climatique de 1,5 degré confirme que les changements observés dans le climat mondial et régional au cours des 50 dernières années environ sont presque entièrement dus à l'influence humaine sur le système climatique et non à des causes naturelles.

Qu'est-ce que le changement climatique ?

Tout d'abord, nous devrions peut-être nous demander ce que nous entendons par changement climatique. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat définit le changement climatique comme : « Un changement de l'état du climat qui peut être identifié par des changements dans la moyenne et/ou la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant une période prolongée, généralement des décennies ou plus. "

Les causes du changement climatique peuvent être n'importe quelle combinaison de :

  • Variabilité interne du système climatique, lorsque divers composants du système climatique, comme l'atmosphère et l'océan, varient d'eux-mêmes pour provoquer des fluctuations des conditions climatiques, telles que la température ou les précipitations. Ces changements internes se produisent généralement sur des décennies ou des variations plus courtes telles que celles liées à El Niño tombent dans la fourchette de la variabilité climatique, et non du changement climatique.
  • Causes externes naturelles telles que l'augmentation ou la diminution de l'activité volcanique ou du rayonnement solaire. Par exemple, tous les 11 ans environ, le champ magnétique du Soleil bascule complètement, ce qui peut provoquer de petites fluctuations de la température mondiale, jusqu'à environ 0,2 degré. Sur des échelles de temps plus longues – des dizaines à des centaines de millions d'années – les processus géologiques peuvent entraîner des changements dans le climat, en raison du déplacement des continents et de la formation de montagnes.
  • L'influence humaine par les gaz à effet de serre (gaz qui piègent la chaleur dans l'atmosphère comme le dioxyde de carbone et le méthane), d'autres particules libérées dans l'air (qui absorbent ou réfléchissent la lumière du soleil comme la suie et les aérosols) et le changement d'affectation des terres (qui affecte la quantité de lumière solaire est absorbé sur les surfaces terrestres et aussi combien de dioxyde de carbone et de méthane sont absorbés et libérés par la végétation et les sols).

Quels changements ont été détectés ?

Le récent rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a montré qu'en moyenne, la température de l'air à la surface de la planète a augmenté de 1 °C depuis le début d'une industrialisation importante (qui a commencé à peu près dans les années 1850). Et elle augmente à un rythme de plus en plus rapide, actuellement 0,2°C par décennie, car les concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère ont elles-mêmes augmenté de plus en plus vite.

Les océans se réchauffent aussi. En fait, environ 90 % de la chaleur supplémentaire piégée dans l'atmosphère par les gaz à effet de serre est absorbée par les océans.

Une atmosphère et des océans plus chauds provoquent des changements spectaculaires, notamment une diminution abrupte de la banquise estivale de l'Arctique qui a un impact profond sur les écosystèmes marins de l'Arctique, une augmentation croissante du niveau de la mer qui inonde les zones côtières de faible altitude telles que les atolls des îles du Pacifique, et une fréquence croissante de nombreux climats extrêmes tels que la sécheresse et les fortes pluies, ainsi que les catastrophes où le climat est un facteur important, comme les incendies de forêt, les inondations et les glissements de terrain.

De multiples sources de données, utilisant différentes méthodes, montrent que l'influence humaine est la seule explication plausible des modèles et de l'ampleur des changements qui ont été détectés.

Cette influence humaine est en grande partie due à nos activités qui libèrent des gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone et le méthane, ainsi que de la suie absorbant la lumière du soleil. Les principales sources de ces gaz et particules de réchauffement sont la combustion de combustibles fossiles, la production de ciment, le changement de la couverture végétale (en particulier la déforestation) et l'agriculture.

La plupart d'entre nous auront du mal à capter les changements lents du climat. Nous ressentons le changement climatique en grande partie à travers la façon dont il affecte le temps au jour le jour, d'une saison à l'autre et d'une année à l'autre.

Le temps que nous connaissons résulte de processus dynamiques dans l'atmosphère et d'interactions entre l'atmosphère, les océans et la surface terrestre. L'influence humaine sur le système climatique au sens large agit sur ces processus, de sorte que le temps aujourd'hui est différent à bien des égards de ce qu'il aurait été.

Une façon de voir plus clairement le changement climatique est d'examiner les événements météorologiques violents. Une branche de la science du climat, appelée événement extrême ou attribution météorologique, examine les événements météorologiques mémorables et estime l'étendue de l'influence humaine sur la gravité de ces événements. Il utilise des modèles météorologiques exécutés avec et sans gaz à effet de serre mesurés pour estimer à quel point les événements météorologiques individuels auraient été différents dans un monde sans changement climatique.

Au début de 2019, près de 70 % des événements météorologiques qui ont été évalués de cette manière se sont avérés avoir vu leur probabilité et/ou leur ampleur augmentée par l'influence humaine sur le climat. Dans un monde sans réchauffement climatique, ces événements auraient été moins graves. Quelque 10 % des études ont montré une réduction de la probabilité, tandis que pour les 20 % restants, le réchauffement climatique n'a pas eu d'effet perceptible. Par exemple, une étude a montré que l'influence humaine sur le climat avait multiplié par trois la probabilité de la sécheresse de 2015-2018 qui a affligé Cape Town en Afrique du Sud.

S'adapter à un climat changeant

Les conditions météorologiques extrêmes sous-tendent bon nombre des dangers qui nuisent à la société et à l'environnement naturel dont nous dépendons. Au fur et à mesure que le réchauffement climatique a progressé, la fréquence et l'intensité de ces dangers, ainsi que les dommages qu'ils causent, ont également progressé.

Minimiser les impacts de ces aléas et mettre en place des mécanismes pour se remettre rapidement des impacts, tel est l'objectif de l'adaptation climatique, comme l'a récemment rapporté la Commission mondiale sur l'adaptation.

Comme l'explique la Commission, investir dans l'adaptation est logique d'un point de vue économique, social et éthique. Et comme nous savons que le changement climatique est causé par l'homme, la société ne peut plus utiliser le « manque de preuves » sur sa cause comme excuse pour l'inaction.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.


Variabilité climatique

La Terre a connu des périodes prolongées de réchauffement et de refroidissement dans le passé, des recherches antérieures suggérant que ces périodes étaient synchronisées sur l'ensemble de la planète. Une équipe de recherche dirigée par Neukom a entrepris de tester si cela était vrai ou non, en utilisant une base de données d'enregistrements de température qui remonte à 2 000 ans.

Les enregistrements thermométriques de la température de la Terre ne remontent qu'à 150 ans, ce qui rend l'obtention d'enregistrements climatiques historiques un peu difficile. Cependant, le consortium PAGES 2k propose des enregistrements par procuration, en utilisant des données obtenues à partir des cernes des arbres, de la glace des glaciers, des sédiments lacustres, des squelettes de coraux, des mollusques et d'autres archives biologiques et géologiques, qui conservent un enregistrement précis des températures précédentes.

La base de données complète contient 692 enregistrements provenant de 648 emplacements à travers le monde, permettant à Neukom et à ses collègues d'évaluer comment le climat a changé chaque année sur l'ensemble de la planète.

Les chercheurs se sont concentrés sur plusieurs périodes, deux époques en particulier : une période plus chaude connue sous le nom d'anomalie climatique médiévale, survenant entre 950 et 1250, et le petit âge glaciaire, une période plus froide qui a suivi entre 1400 et 1800. L'équipe a découvert le taux du réchauffement et du refroidissement au cours de ces périodes ne se sont pas produits simultanément à travers le monde, avec seulement 40% de la surface de la Terre atteignant des températures maximales en même temps.

L'augmentation de la température moyenne mondiale (rouge) et la diminution de la température (bleu) sont affichées au cours des 2000 dernières années. La ligne verte signifie le taux de réchauffement maximal attendu - si les humains n'avaient pas d'impact sur le climat.

La ligne noire indique les mesures de température directes effectuées depuis la révolution industrielle.

Lorsqu'ils ont examiné l'ensemble de la période, de 1 apr.

"Il est significatif que cette étude ait montré qu'un réchauffement aussi prolongé, sur plus de 98% du globe, ne s'était jamais produit auparavant", a déclaré Fiona Armstrong, directrice exécutive de l'Alliance pour le climat et la santé. "Cette recherche est un signal d'alarme que nous réchauffons la planète, et nous subirons des impacts croissants si nous ne prenons pas des mesures pour réduire les émissions très, très bientôt."

La dernière ligne du document est peut-être la plus révélatrice.

« Contre ce cadrage régional, notre résultat le plus frappant est peut-être la cohérence spatio-temporelle exceptionnelle lors du réchauffement du XXe siècle. Ce résultat fournit une preuve supplémentaire de la nature sans précédent du réchauffement climatique anthropique dans le contexte des 2000 dernières années. »

Fondamentalement, nous augmentons la chaleur sur la planète d'une manière que nous n'avons jamais vue auparavant.

"Il ne fait absolument aucun doute que les humains modifient fondamentalement le climat de la Terre", a déclaré Nerilie Abram, chercheuse en sciences de la Terre à l'Université nationale australienne.

Il existe certains inconvénients à la recherche utilisant les données de température proxy PAGES 2k qui ne peuvent pas être surmontés, ce qui rend plus difficile l'établissement de comparaisons directes sur l'ensemble des deux millénaires.

Cependant, dans un article d'accompagnement, Neukom et son équipe détaillent sept méthodes différentes pour effectuer des analyses statistiques des températures moyennes mondiales sur une période de 2 000 ans, en tirant des données de différents ensembles de données. Les méthodes se sont toutes alignées avec très peu de variation, donnant plus de crédibilité aux tendances au réchauffement observées par l'équipe. Le travail, qui comprend la comparaison des nouvelles reconstructions climatiques avec les simulations climatiques existantes, révèle que les éruptions volcaniques ont joué un rôle majeur dans les fluctuations de température que nous observons avant 1800. Après 1850, les émissions de gaz à effet de serre dominent.


Les récents extrêmes climatiques ont entraîné des changements sans précédent dans les profondeurs de l'océan

Crédit : CC0 Domaine public

De nouvelles mesures révèlent une augmentation surprenante de la quantité d'eau dense qui coule près de l'Antarctique, après 50 ans de déclin.

L'eau dense formée près de l'Antarctique, connue sous le nom d'eau de fond de l'Antarctique, fournit de l'oxygène à l'océan profond. L'eau de fond fait également partie du réseau mondial de courants océaniques qui influence le climat en stockant la chaleur et le dioxyde de carbone dans l'océan. Les changements dans la formation des eaux de fond peuvent donc avoir un impact sur le climat mondial et les écosystèmes océaniques profonds.

L'étude, dirigée par le Dr Alessandro Silvano de l'Université de Southampton et du CSIRO et publiée dans la revue Géosciences de la nature, documente une augmentation de l'apport d'eau de fond dans les océans Indien et Pacifique profonds. "Au cours des 50 dernières années de campagnes océanographiques, nous avons constaté une réduction de la quantité d'eau dense atteignant l'océan profond", a déclaré le Dr Silvano. « Cette tendance a été mystérieusement interrompue en 2018. »

La recherche a révélé que des régimes de vent inhabituels près de l'Antarctique modifiaient les courants océaniques dans la mer de Ross, où se forment l'eau du fond. Les changements de vent et de courants ont augmenté la quantité de refroidissement et de gel des océans. Le refroidissement et la congélation supplémentaires, à leur tour, ont augmenté la densité de l'eau qui s'enfonce dans l'océan profond, produisant une eau de fond dense supplémentaire.

"Nous avons découvert qu'une combinaison inhabituelle de deux phénomènes climatiques a entraîné le renouvellement de la formation des eaux de fond : un événement extrême El Niño se produisant en même temps que des vents d'ouest plus forts et déplacés vers le sud", a déclaré le Dr Silvano. "Ces résultats montrent comment le forçage à distance peut influencer les processus et le climat de l'Antarctique."

La co-auteure Annie Foppert, de l'Australian Antarctic Program Partnership et du Centre de recherche sur les océans de l'hémisphère sud du CSIRO, a déclaré : « Les preuves suggèrent que le déclin progressif de la formation des eaux de fond au cours des cinq dernières décennies a probablement résulté de la fonte accrue de la calotte glaciaire de l'Antarctique. le rebond surprenant de ces dernières années montre comment des événements climatiques extrêmes peuvent temporairement inverser les tendances à long terme du climat antarctique. »

« À l'avenir, nous nous attendons à ce que la fonte accélérée de la calotte glaciaire antarctique réduise la formation d'eau de fond », a déclaré le Dr Silvano. "Mais les extrêmes climatiques comme ceux qui ont conduit au récent rebond de la formation des eaux de fond devraient également devenir plus fréquents si les émissions de gaz à effet de serre par les activités humaines se poursuivent aux rythmes actuels."

"Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment ces facteurs concurrents affecteront la formation des eaux de fond dans un climat en réchauffement."


Pourquoi les affirmations apocalyptiques sur le changement climatique sont fausses

Les climatologues dénoncent les allégations grossièrement exagérées sur le réchauffement climatique.

Les journalistes et défenseurs de l'environnement ont fait ces dernières semaines un certain nombre de prédictions apocalyptiques sur l'impact du changement climatique. Bill McKibben a suggéré que les incendies causés par le climat en Australie avaient fait des koalas « fonctionnellement éteints ». Extinction Rebellion a dit "Des milliards mourront" et "La vie sur Terre est en train de mourir". Vice a affirmé que "l'effondrement de la civilisation a peut-être déjà commencé".

Rares sont ceux qui ont davantage souligné la menace que la militante étudiante pour le climat Greta Thunberg et la représentante de la marraine du Green New Deal, Alexandria Ocasio-Cortez. Ce dernier a déclaré : « Le monde va se terminer dans 12 ans si nous ne luttons pas contre le changement climatique. Dit Thunberg dans son nouveau livre, « Vers 2030, nous serons en mesure de déclencher une réaction en chaîne irréversible échappant au contrôle humain qui conduira à la fin de notre civilisation telle que nous la connaissons. »

Parfois, les scientifiques eux-mêmes font des déclarations apocalyptiques. "Il est difficile de voir comment nous pourrions accueillir un milliard de personnes ou même la moitié de cela", si la Terre se réchauffe de quatre degrés, a déclaré un plus tôt cette année. "Le potentiel d'échec de plusieurs paniers à pain augmente", a déclaré un autre. Si le niveau de la mer monte autant que le prédit le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, un autre scientifique a déclaré : « Ce sera un problème ingérable.

Des déclarations apocalyptiques comme celles-ci ont des impacts réels. En septembre, un groupe de psychologues britanniques a déclaré que les enfants souffraient de plus en plus d'anxiété à cause du discours effrayant sur le changement climatique. En octobre, un militant d'Extinction Rebellion (« XR ») – un groupe environnemental fondé en 2018 pour commettre la désobéissance civile afin de sensibiliser à la menace que ses fondateurs et partisans disent que le changement climatique fait peser sur l'existence humaine – et un vidéaste, ont été frappés à coups de pied et de coups. dans une station de métro de Londres par des navetteurs en colère. Et la semaine dernière, un cofondateur de XR a déclaré qu'un génocide comme l'Holocauste « se reproduisait, à une échelle bien plus grande et à la vue de tous » à cause du changement climatique.

Le changement climatique est un problème qui me tient à cœur et auquel j'ai consacré une partie importante de ma vie. Je suis politiquement actif sur la question depuis plus de 20 ans et j'ai fait des recherches et écrit à ce sujet pendant 17 ans. Au cours des quatre dernières années, mon organisation, Environmental Progress, a travaillé avec certains des plus grands climatologues du monde pour empêcher l'augmentation des émissions de carbone. Jusqu'à présent, nous avons contribué à empêcher les émissions d'augmenter l'équivalent de l'ajout de 24 millions de voitures sur la route.

La décision de la Cour suprême sur le pipeline montre que DC a toujours des adultes dans la pièce

Alors que les températures aux États-Unis augmentent, le besoin de gaz naturel augmente également

Où est le coût de l'énergie solaire ?

Je me soucie également de bien comprendre les faits et la science et j'ai corrigé ces derniers mois la couverture médiatique inexacte et apocalyptique des incendies en Amazonie et des incendies en Californie, qui ont tous deux été présentés à tort comme résultant principalement du changement climatique.

Les journalistes comme les militants ont l'obligation de décrire les problèmes environnementaux avec honnêteté et précision, même s'ils craignent que cela réduise la valeur de leurs informations ou leur importance auprès du public. Il existe de bonnes preuves que le cadrage catastrophiste du changement climatique est voué à l'échec car il aliène et polarise de nombreuses personnes. Et exagérer le changement climatique risque de nous distraire d'autres problèmes importants, y compris ceux sur lesquels nous pourrions avoir un meilleur contrôle à court terme.

Je ressens le besoin de le dire d'emblée parce que je veux que les problèmes que je m'apprête à soulever soient pris au sérieux et non rejetés par ceux qui qualifient de « négateurs du climat » ou de « retardateurs du climat » quiconque repousse l'exagération.

Cela étant dit, regardons si la science soutient ce qui est dit.

Premièrement, aucun organisme scientifique crédible n'a jamais déclaré que le changement climatique menaçait l'effondrement de la civilisation et encore moins l'extinction de l'espèce humaine. « « Nos enfants vont mourir dans les 10 à 20 prochaines années. » Quelle est la base scientifique de ces affirmations ? » Andrew Neil de la BBC a demandé le mois dernier à un porte-parole de XR visiblement mal à l'aise.

"Ces affirmations ont été contestées, il est vrai", a-t-elle déclaré. « Il y a des scientifiques qui sont d'accord et d'autres qui disent que ce n'est pas vrai. Mais le problème global est que ces décès vont se produire. »

"Mais la plupart des scientifiques ne sont pas d'accord avec cela", a déclaré Neil. « J'ai parcouru les rapports du GIEC et je n'ai vu aucune référence à des milliards de personnes qui mourront ou à des enfants dans 20 ans. Comment mourraient-ils ?

« Des migrations massives dans le monde ont déjà lieu en raison de la sécheresse prolongée dans les pays, en particulier en Asie du Sud. Il y a des incendies de forêt en Indonésie, dans la forêt amazonienne, en Sibérie, dans l'Arctique », a-t-elle déclaré.

Mais en disant cela, le porte-parole de XR avait grossièrement déformé la science. "Il existe des preuves solides de catastrophes qui déplacent des personnes dans le monde", note le GIEC, "mais des preuves limitées que le changement climatique ou l'élévation du niveau de la mer en sont la cause directe"

Qu'en est-il des « migrations de masse » ? « La majorité des mouvements de population qui en résultent ont tendance à se produire dans les frontières des pays touchés », déclare le GIEC.

Ce n'est pas comme si le climat n'avait pas d'importance. C'est que le changement climatique est compensé par d'autres facteurs. Plus tôt cette année, des chercheurs ont découvert que le climat « a affecté les conflits armés organisés au sein des pays. Cependant, d'autres facteurs, tels que le faible développement socio-économique et les faibles capacités de l'État, sont jugés nettement plus influents. »

En janvier dernier, après que les climatologues eurent critiqué la représentante Ocasio-Cortez pour avoir dit que le monde prendrait fin dans 12 ans, son porte-parole a déclaré : « Nous pouvons ergoter sur la phraséologie, qu'elle soit existentielle ou cataclysmique. Il a ajouté : « Nous constatons de nombreux problèmes [liés au changement climatique] qui ont déjà un impact sur des vies. »

Cette dernière partie est peut-être vraie, mais il est également vrai que le développement économique nous a rendus moins vulnérables, c'est pourquoi il y a eu un taux de 99,7% déclin du nombre de victimes des catastrophes naturelles depuis son apogée en 1931.

En 1931, 3,7 millions de personnes sont mortes de catastrophes naturelles. En 2018, seulement 11 000 l'ont fait. Et ce déclin s'est produit au cours d'une période où la population mondiale quadruplé.

Qu'en est-il de l'élévation du niveau de la mer ? Le GIEC estime que le niveau de la mer pourrait augmenter de 0,6 mètre d'ici 2100. Cela semble-t-il apocalyptique ou même « ingérable » ?

Considérez qu'un tiers des Pays-Bas est sous le niveau de la mer et que certaines zones sont Sept mètres sous le niveau de la mer. Vous pourriez objecter que les Pays-Bas sont riches tandis que le Bangladesh est pauvre. Mais les Pays-Bas se sont adaptés à la vie sous le niveau de la mer il y a 400 ans. La technologie s'est un peu améliorée depuis.

Qu'en est-il des allégations de mauvaises récoltes, de famine et de mort massive ? C'est de la science-fiction, pas de la science. Les humains produisent aujourd'hui suffisamment de nourriture pour 10 milliards de personnes, soit 25 % de plus que ce dont nous avons besoin, et les organismes scientifiques prédisent une augmentation de cette part, et non un déclin.

L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) prévoit que les rendements des cultures augmenteront de 30 % d'ici 2050. Et les régions les plus pauvres du monde, comme l'Afrique subsaharienne, devraient connaître des augmentations de 80 à 90 %.

Personne ne suggère que le changement climatique n'aura pas d'impact négatif sur les rendements des cultures. Ça pourrait. Mais de telles baisses doivent être relativisées. Les rendements de blé ont augmenté de 100 à 300 % dans le monde depuis les années 1960, tandis qu'une étude de 30 modèles a révélé que les rendements diminueraient de 6 % pour chaque augmentation de température d'un degré Celsius.

Selon la FAO, les taux de croissance future des rendements dépendent beaucoup plus de l'accès des pays pauvres aux tracteurs, à l'irrigation et aux engrais que du changement climatique.

Tout cela contribue à expliquer pourquoi le GIEC prévoit que le changement climatique aura un impact modeste sur la croissance économique. D'ici 2100, le GIEC prévoit que l'économie mondiale sera de 300 à 500 % plus importante qu'elle ne l'est aujourd'hui. Le GIEC et l'économiste lauréat du prix Nobel de Yale, William Nordhaus, prédisent qu'un réchauffement de 2,5 °C et 4 °C réduirait le produit intérieur brut (PIB) de 2 % et 5 % au cours de la même période.

Cela signifie-t-il que nous ne devrions pas nous inquiéter du changement climatique ? Pas du tout.

L'une des raisons pour lesquelles je travaille sur le changement climatique est que je m'inquiète de l'impact qu'il pourrait avoir sur les espèces menacées. Le changement climatique pourrait menacer un million d'espèces dans le monde et la moitié de tous les mammifères, reptiles et amphibiens dans divers endroits comme le rift Albertin en Afrique centrale, qui abrite le gorille de montagne en voie de disparition.

Mais ce n'est pas le cas que "nous mettons notre propre survie en danger" par des extinctions, comme Elizabeth Kolbert l'a affirmé dans son livre, Sixième extinction. Aussi tragiques que soient les extinctions animales, elles ne menacent pas la civilisation humaine. Si nous voulons sauver des espèces menacées, nous devons le faire parce que nous nous soucions de la faune pour des raisons spirituelles, éthiques ou esthétiques, et non pour des raisons de survie.

Et exagérer le risque, et suggérer que le changement climatique est plus important que des choses comme la destruction de l'habitat, sont contre-productifs.

Par exemple, les incendies en Australie ne font pas disparaître les koalas, comme l'a suggéré Bill McKibben. Le principal organisme scientifique qui suit l'espèce, l'Union internationale pour la conservation de la nature, ou UICN, qualifie le koala de « vulnérable », qui est un niveau moins menacé que « en danger », deux niveaux de moins que « en danger critique » et trois moins que « éteinte » à l'état sauvage.

Doit-on s'inquiéter des koalas ? Absolument! Ce sont des animaux incroyables et leur nombre a diminué à environ 300 000. Mais ils sont confrontés à des menaces bien plus importantes telles que la destruction de l'habitat, les maladies, les feux de brousse et les espèces envahissantes.

Pense-y de cette façon. Le climat pourrait changer radicalement – ​​et nous pourrions encore sauver les koalas. À l'inverse, le climat ne pourrait changer que modestement – ​​et les koalas pourraient encore disparaître.

L'accent monomaniaque sur le climat détourne notre attention des autres menaces pour les koalas et des opportunités pour les protéger, comme la protection et l'expansion de leur habitat.

En ce qui concerne les incendies, l'un des principaux scientifiques australiens sur la question a déclaré : « Les pertes causées par les feux de brousse peuvent s'expliquer par l'exposition croissante des habitations aux brousses sujettes aux incendies. Aucune autre influence n'a besoin d'être invoquée. Donc, même si le changement climatique avait joué un petit rôle dans la modulation des récents feux de brousse, et nous ne pouvons pas l'exclure, de tels effets sur les risques pour les biens sont clairement submergés par les changements d'exposition. »

Les incendies ne sont pas non plus uniquement dus à la sécheresse, courante en Australie et exceptionnelle cette année. "Le changement climatique joue son rôle ici", a déclaré Richard Thornton du Centre de recherche coopératif sur les feux de brousse et les risques naturels en Australie, "mais ce n'est pas la cause de ces incendies."

Il en est de même pour les incendies aux États-Unis. En 2017, les scientifiques ont modélisé 37 régions différentes et ont découvert que « les humains peuvent non seulement influencer les régimes d'incendie, mais leur présence peut en fait annuler, ou submerger, les effets du climat ». Sur les 10 variables qui influencent le feu, « aucune n'était aussi importante… que les variables anthropiques », telles que la construction de maisons à proximité et la gestion des incendies et de la croissance du bois de feu à l'intérieur des forêts.

Les climatologues commencent à repousser les exagérations des activistes, journalistes et autres scientifiques.

"Alors que de nombreuses espèces sont menacées d'extinction", a déclaré Ken Caldeira de Stanford, "le changement climatique ne menace pas l'extinction humaine. Je n'aimerais pas que nous motivions les gens à faire ce qu'il faut en leur faisant croire quelque chose qui est faux.

J'ai demandé au climatologue australien Tom Wigley ce qu'il pensait de l'affirmation selon laquelle le changement climatique menace la civilisation. "Cela me dérange vraiment parce que c'est faux", a-t-il déclaré. « Tous ces jeunes ont été mal informés. Et c'est en partie la faute de Greta Thunberg. Pas délibérément. Mais elle a tort.

Mais les scientifiques et les militants n'ont-ils pas besoin d'exagérer pour attirer l'attention du public ?

"Je me souviens de ce que [le scientifique du climat de l'Université de Stanford] Steve Schneider avait l'habitude de dire", a répondu Wigley. «Il avait l'habitude de dire qu'en tant que scientifique, nous ne devrions pas vraiment nous soucier de la façon dont nous orientons les choses en communiquant avec les gens dans la rue qui pourraient avoir besoin d'un petit coup de pouce dans une certaine direction pour se rendre compte qu'il s'agit d'un problème grave. Steve n'avait aucun scrupule à parler de cette manière biaisée. Je ne suis pas tout à fait d'accord avec ça."

Wigley a commencé à travailler à temps plein sur la science du climat en 1975 et a créé l'un des premiers modèles climatiques (MAGICC) en 1987. Il reste l'un des principaux modèles climatiques utilisés aujourd'hui.

« Quand je parle au grand public », a-t-il déclaré, « je signale certaines des choses qui pourraient rendre les projections de réchauffement moins et les choses qui pourraient les rendre plus. J'essaie toujours de présenter les deux côtés.

Une partie de ce qui me dérange dans la rhétorique apocalyptique des militants du climat est qu'elle s'accompagne souvent d'exigences visant à refuser aux nations pauvres les sources d'énergie bon marché dont elles ont besoin pour se développer. J'ai découvert que de nombreux scientifiques partagent mes préoccupations.

"Si vous voulez minimiser le dioxyde de carbone dans l'atmosphère en 2070, vous voudrez peut-être accélérer la combustion du charbon en Inde aujourd'hui", a déclaré Kerry Emanuel, climatologue du MIT.

"Ça n'a pas l'air d'avoir du sens. Le charbon est terrible pour le carbone. Mais c'est en brûlant beaucoup de charbon qu'ils s'enrichissent, et en s'enrichissant ils ont moins d'enfants, et vous n'avez pas autant de gens qui brûlent du carbone, vous serez peut-être mieux en 2070.

Emanuel et Wigley disent que la rhétorique extrême rend plus difficile l'accord politique sur le changement climatique.

"Vous devez trouver une sorte de terrain d'entente où vous faites des choses raisonnables pour atténuer le risque et essayer en même temps de sortir les gens de la pauvreté et de les rendre plus résilients", a déclaré Emanuel. « Nous ne devrions pas être obligés de choisir entre sortir les gens de la pauvreté et faire quelque chose pour le climat. »

Heureusement, il y a beaucoup de juste milieu entre l'apocalypse climatique et le déni climatique.


Ce que la science du climat nous dit sur les tendances des températures

Cet article développe les affirmations sur les tendances mondiales de la température faites dans l'article de Ronald Bailey dans le numéro de janvier 2020 de Raison, « Changement climatique : vous sentez-vous chanceux ? » pour les lecteurs désireux d'approfondir le sujet. (L'article imprimé n'est actuellement disponible que pour les abonnés.)

J'ai commencé mon temps sur le changement climatique comme un sceptique. Après avoir assisté au Sommet de la Terre de 1992 à Rio de Janeiro où a été négociée la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, j'ai noté dans un Raison article qu'en signant le traité "les États-Unis adhèrent officiellement à l'idée que le 'réchauffement climatique' est un problème environnemental grave" alors même que "de plus en plus de preuves scientifiques s'accumulent montrant que la menace du réchauffement climatique est exagérée". Je n'étais tout simplement pas convaincu que les données disponibles démontraient la nécessité du type d'intervention radicale que les militants proposaient.

Mais je suis resté sur le rythme, en suivant de près les progrès des études scientifiques et des débats politiques. En 2005, à la suite d'importantes corrections apportées à l'enregistrement des données satellitaires, j'ai déclaré en Raison que "Nous sommes tous des Global Warmers maintenant." Et en 2006, j'ai conclu que "je crois maintenant que la balance des preuves montre que le réchauffement climatique pourrait bien être un problème important."

Au cours des années depuis 2007, je suis resté largement optimiste, rejoignant ceux qui ont noté que la température mondiale au début de ce siècle a augmenté à un rythme considérablement inférieur à celui projeté par les modèles climatiques informatiques. J'ai été généralement persuadé par les chercheurs qui ont prédit un rythme d'augmentation modéré, avec des températures peu susceptibles de dépasser 1,5 degré Celsius par rapport à la moyenne du 19e siècle. Dans ce scénario, le monde pourrait se réchauffer un peu, mais les gens et les sociétés ont prouvé qu'ils étaient capables de s'adapter à de tels changements dans le passé et fondamentalement le processus de sortie de centaines de millions de personnes pauvres de la pauvreté abjecte grâce au progrès technologique. et la croissance économique alimentée par le charbon, le gaz et le pétrole peut se poursuivre en toute sécurité sans faiblir.

Mais au fur et à mesure que les recherches se poursuivaient, un certain nombre de scénarios possibles sont apparus. Par exemple, certaines personnes lisent les preuves scientifiques comme suggérant que le changement climatique causé par l'homme n'a pas beaucoup d'impact sur les gens maintenant, mais pourrait devenir un problème plus important vers la fin de ce siècle. Fondamentalement, les conditions météorologiques actuelles (sécheresses, tempêtes de pluie, chutes de neige et ouragans) ne peuvent plus être distinguées des variations naturelles du climat. Cependant, à mesure que la température augmente, les modèles climatiques informatiques prévoient que les sécheresses futures dureront plus longtemps, les tempêtes de pluie plus violentes, les chutes de neige moins et les ouragans plus forts. En outre, les inondations côtières des grandes villes deviendront plus fréquentes avec l'élévation du niveau de la mer. Ces changements climatiques mettront en danger les biens et la vie des enfants et des petits-enfants. Des modèles informatiques combinant des composantes climatiques et économiques calculent que s'efforcer maintenant de ralentir le réchauffement coûterait à peu près le même prix que les efforts ultérieurs pour s'adapter à un monde un peu plus chaud. Appelons cela le un peu inquiet scénario.

Un autre groupe de personnes note que les augmentations de température ont apparemment repris une progression constante après un ralentissement au début de ce siècle. Ils analysent les résultats d'études récentes qui concluent que le changement climatique a déjà des effets délétères, par exemple, les vagues de chaleur à la fois sur terre et dans les océans sont de plus en plus fréquentes, l'étendue de la banquise arctique diminue fortement et les glaciers, les calottes glaciaires, et le pergélisol fondent. La conclusion optimiste selon laquelle le réchauffement futur se déroulera lentement et ne dépassera guère 1,5 degré Celsius d'ici la fin de ce siècle semble être trop optimiste. Si les émissions de gaz à effet de serre se poursuivent sans relâche, la température mondiale moyenne semble être en passe d'atteindre 1,8 degré Celsius dans 50 ans et de continuer à augmenter au-delà de 2 degrés Celsius d'ici 2100. Cette trajectoire augmente considérablement le risque que les choses tournent mal. C'est le vraiment inquiet scénario.

Poussé par les alarmes actuelles, j'ai passé l'été à lire et à revoir les récentes découvertes de la science du climat pour voir si ma conviction que le un peu inquiet scénario, car le résultat le plus probable reste justifié. La science du climat est une entreprise massive impliquant des recherches sur un vaste éventail de sujets, notamment la physique atmosphérique, les courants océaniques et atmosphériques, l'irradiance solaire, les ajustements des enregistrements de température, les effets des aérosols atmosphériques, la réaction des forêts et des champs à l'augmentation du dioxyde de carbone, les tendances de la nébulosité. , stockage de chaleur dans les océans profonds, changements dans les glaciers et la banquise, pour n'en nommer que quelques-uns. Une simple recherche Google Scholar utilisant les termes changement climatique et réchauffement climatique renvoie plus de 2,6 et 1,7 millions de résultats chacun. Une simple recherche sur les glaciers et le changement climatique renvoie 124 000 résultats.

Les chercheurs utilisent des modèles climatiques informatiques complexes pour analyser toutes ces données afin de faire des projections sur ce qui pourrait arriver au climat à l'avenir. Ma stratégie de reportage a été de prendre au sérieux ce que je crois être les principales objections faites par les chercheurs qui soutiennent sur des bases scientifiques que la panique est injustifiée. Je suppose également que tout le monde agit de bonne foi. Ce qui suit est basé sur ce que j'espère être une lecture juste de la littérature scientifique récente sur le changement climatique et des communications avec divers chercheurs bien connus sur le changement climatique.

Changement climatique de l'ère glaciaire

Pour décider à quel point nous devrions être inquiets, nous devons remonter bien plus loin qu'en 1992. À partir d'environ 2,6 millions d'années, la Terre a commencé à connaître des périodes glaciaires d'une durée comprise entre 80 000 et 120 000 ans. La période glaciaire la plus récente du monde a commencé il y a environ 110 000 ans.

La plupart des chercheurs pensent que les variations de la trajectoire orbitale de la Terre autour du Soleil sont le stimulateur des grandes périodes glaciaires. Les périodes glaciaires se terminent lorsque les oscillations de l'orbite terrestre augmentent la lumière du soleil chauffant les vastes glaciers continentaux qui se forment dans l'hémisphère nord. Ces décalages orbitaux initient une boucle de rétroaction dans laquelle le réchauffement des océans libère de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, ce qui à son tour augmente encore les températures mondiales. Des températures plus élevées augmentent la vapeur d'eau atmosphérique, ce qui augmente encore le réchauffement qui fait fondre plus de glace et de neige. Moins de neige et de glace permet la croissance d'une végétation plus sombre qui absorbe plus de chaleur et ainsi de suite.

Au plus fort du dernier maximum glaciaire il y a 19 000 ans, les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone n'étaient que d'environ 180 parties par million. Le niveau de dioxyde de carbone atmosphérique a augmenté à environ 280 parties par million à la fin du XVIIIe siècle. Cette chaîne de rétroactions a finalement produit une augmentation de la température de surface moyenne mondiale d'environ 4 degrés Celsius. C'est la différence entre la dernière période glaciaire au cours de laquelle les glaciers couvraient environ un tiers de la superficie terrestre totale de la Terre et aujourd'hui, lorsque seulement 10 pour cent de la superficie terrestre est gelée.

En raison des activités humaines, le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a atteint environ 415 parties par million maintenant. Le taux d'augmentation annuel du dioxyde de carbone atmosphérique au cours des 60 dernières années est environ 100 fois plus rapide que le taux d'augmentation qui s'est produit à la fin de la dernière période glaciaire. Dans quelle mesure cette augmentation est responsable du réchauffement de la planète au cours du siècle dernier, ainsi que dans quelle mesure le réchauffement se produira si les concentrations de dioxyde de carbone continuent d'augmenter, est la question centrale de la science du changement climatique.

Il suffit d'ajouter du dioxyde de carbone

Bien sûr, le soleil alimente le climat de la Terre. Environ 30 % de l'énergie solaire est directement réfléchie dans l'espace par les nuages ​​brillants, les particules atmosphériques, la glace de mer et la neige. Les 70 pour cent restants sont absorbés. L'air et la surface réémettent cette énergie en grande partie sous forme de rayons infrarouges qui nous sont invisibles mais que nous ressentons sous forme de chaleur.

Les molécules d'azote et d'oxygène qui composent 99% de l'atmosphère sont transparentes à la fois à la lumière solaire entrante et aux rayons infrarouges sortants. Cependant, la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde nitreux et l'ozone sont opaques à de nombreuses longueurs d'onde de l'énergie infrarouge. Ces molécules de gaz à effet de serre bloquent une partie de la chaleur qui s'échappe et la réémet vers la surface. Ainsi, au lieu que la température moyenne de la Terre soit de 18 degrés Celsius en dessous de zéro, elle est de 15 degrés Celsius au-dessus du point de congélation. Ce chauffage d'appoint est l'effet de serre naturel.

Le chercheur climatique de la NASA Andrew Lacis et ses collègues soutiennent que le dioxyde de carbone est la clé du réchauffement à effet de serre sur Terre. Pourquoi? Parce qu'aux températures actuelles, le dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre tels que l'ozone, l'oxyde nitreux, le méthane et les chlorofluorocarbures ne se condensent pas hors de l'atmosphère. Dans l'ensemble, ces gaz à effet de serre sans condensation représentent environ 25 pour cent de l'effet de serre de la Terre. Ils maintiennent des températures qui déclenchent des rétroactions de vapeur d'eau et de nuages ​​qui génèrent les 75 pour cent restants de l'effet de serre actuel. Lacis et ses collègues suggèrent que si tout le dioxyde de carbone atmosphérique était éliminé d'une manière ou d'une autre, la majeure partie de la vapeur d'eau gèlerait et la Terre plongerait dans un état glacé.

Le physicien de Princeton et membre du Conseil de sécurité nationale de l'administration Trump récemment démissionné, William Happer, a longtemps remis en question l'ampleur de l'effet du dioxyde de carbone sur le réchauffement de l'atmosphère. En fait, Happer est le co-fondateur et ancien président de la CO2 Coalition à but non lucratif créée en 2015 dans le « but d'éduquer les leaders d'opinion, les décideurs politiques et le public sur la contribution importante du dioxyde de carbone à nos vies et à l'économie. " Son article de 2014, « Pourquoi le réchauffement climatique a-t-il fait une pause ? Journal international de physique moderne A , Happer a fait valoir que les climatologues avaient obtenu des détails spectroscopiques cruciaux sur la façon dont le dioxyde de carbone atmosphérique absorbe l'énergie infrarouge. En conséquence, affirme-t-il, un doublement du dioxyde de carbone atmosphérique ne réchaufferait probablement la planète que d'environ 1,4 degrés Celsius. Si l'effet du dioxyde de carbone sur les températures était en effet limité à cette valeur comparativement faible, le réchauffement climatique provoqué par l'homme ne constituerait probablement pas un problème important pour l'humanité et la biosphère.

En 2016, le scientifique atmosphérique du Centre de recherche Langley de la NASA, Martin Mlynczak, et ses collègues ont analysé les affirmations de Happer dans un Lettres de recherche géophysique article et a trouvé, "Dans l'ensemble, l'incertitude spectroscopique dans le forçage radiatif du dioxyde de carbone actuel est inférieure à un pour cent, indiquant une base solide dans notre compréhension de la façon dont l'augmentation du dioxyde de carbone réchauffe le système climatique." En d'autres termes, les détails de la façon dont le dioxyde de carbone absorbe et réémet de la chaleur sont connus avec précision et impliquent malheureusement que les températures futures seront considérablement plus élevées que ce que Happer a calculé.

Une autre affirmation connexe parfois faite est que l'effet du dioxyde de carbone sur le climat est saturé, c'est-à-dire que la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère absorbe déjà en réémettant à peu près autant de chaleur que possible. Par conséquent, augmenter la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère n'augmentera pas beaucoup la température moyenne du globe. Mais est-ce ainsi ?

Cette affirmation est basée sur le fait que, dans l'ère climatique actuelle, comme le climatologue de l'Université de Princeton Syukuro Manabe dans un article de synthèse de 2019 « Rôle des gaz à effet de serre dans le changement climatique », note, « la température de surface augmente d'environ 1,3 °C en réponse à la doublement de la concentration atmosphérique en CO 2 non seulement de 150 ppm [parties par million] à 300 ppm, mais aussi de 300 ppm à 600 ppm." Pour obtenir une nouvelle augmentation de 1,3 degrés Celsius, il faudrait doubler la concentration de CO2 atmosphérique à 1200 ppm. Une façon métaphorique de penser à cette question est de visualiser que l'atmosphère est constituée de couches et que chaque couche se remplit de suffisamment de dioxyde de carbone pour absorber toute la chaleur qu'elle peut, la chaleur supplémentaire rayonne vers la couche suivante qui l'absorbe ensuite et re - l'émet, et ainsi de suite. Par conséquent, l'effet du CO2 sur les températures diminue, mais il ne sature pas à des niveaux pertinents pour le changement climatique futur.

Encore une fois, une augmentation de 1,3 degrés Celsius due au doublement du dioxyde de carbone ne semble pas trop alarmante. "C'est beaucoup plus petit que 2,3 degrés C que nous avons obtenu en présence de rétroaction de vapeur d'eau", note Manabe. Les chercheurs découvrent dans les conditions climatiques actuelles que « la vapeur d'eau exerce un fort effet de rétroaction positif qui amplifie le changement de température de surface d'un facteur ∼ 1,8 ». Une atmosphère plus chaude s'évapore et retient plus de vapeur d'eau qui est à nouveau le principal gaz à effet de serre. Comme prévu, la vapeur d'eau dans l'atmosphère augmente à mesure que les températures moyennes mondiales augmentent. Citant des données satellitaires, un article de 2018 dans Sciences de la Terre et de l'Espace a rapporté : « Le dossier montre clairement que la quantité de vapeur dans l'atmosphère a augmenté à un taux d'environ 1,5% par décennie au cours des 30 dernières années alors que la planète se réchauffe. »

Altération des preuves ?

Les chercheurs ont conçu divers enregistrements pour suivre les changements dans les températures moyennes mondiales. Il s'agit notamment d'enregistrements de surface incorporant des relevés de thermomètres sur terre et en mer, la télédétection des tendances atmosphériques à l'aide de satellites, et des réanalyses climatiques pour calculer les tendances de température à deux mètres au-dessus de la surface.

Tous les enregistrements de température doivent être ajustés car tous ont subi des changements qui affectent la précision de leurs données brutes. Par exemple, les enregistrements de température de surface sont affectés par les changements de thermomètres, l'emplacement des stations météorologiques, les décalages horaires des mesures, les effets d'îlots de chaleur urbains, l'échantillonnage à bord du navire par rapport à la bouée, etc. Les données satellitaires doivent être ajustées pour les changements dans les capteurs et l'étalonnage des capteurs, la détérioration des capteurs au fil du temps et apporter des corrections pour la dérive et la décroissance orbitale. La réanalyse climatique combine des modèles informatiques météorologiques avec de vastes compilations de données météorologiques historiques dérivées de thermomètres de surface, de ballons météorologiques, d'avions, de navires, de bouées et de satellites. Le but de l'assimilation et de l'analyse de ces données est de créer des modèles météorologiques passés afin de détecter les changements climatiques au fil du temps. Étant donné que les réanalyses climatiques intègrent des données provenant d'une grande variété de sources, elles doivent être ajustées lorsque des biais sont identifiés dans ces données.

Certains sceptiques prétendent que les groupes officiels de recherche sur le climat qui compilent les enregistrements de température de surface ajustent les données pour que les tendances du réchauffement climatique semblent plus importantes qu'elles ne le sont. Un exemple récent est l'affirmation en juin 2019 du géologue Tony Heller, qui dirige le site Web à contre-courant Real Climate Science, selon laquelle il avait identifié "encore une autre série de falsifications spectaculaires de données par la NASA et la NOAA. Refroidir le passé et réchauffer le présent". Heller s'est particulièrement concentré sur les ajustements apportés aux tendances mondiales de la température de la surface terrestre du Goddard Institute for Space Studies (GISS) de la NASA.

Une méthode générale utilisée par les climatologues pour ajuster les enregistrements de température, explique Zeke Hausfather, spécialiste des données climatiques de Berkeley Earth (maintenant au Breakthrough Institute) est l'homogénéisation statistique. Les chercheurs comparent chaque station météorologique à toutes ses voisines voisines et recherchent des changements locaux à une station, mais introuvables dans aucune autre de la région. Un saut brusque et soutenu vers des températures inférieures ou supérieures à une station particulière indique généralement un changement tel qu'un changement d'emplacement ou un changement d'instrumentation. Les enregistrements de ces stations hors-ligne sont alors ajustés pour le remettre en ligne avec ses stations voisines.

En général, les températures augmentent plus rapidement sur terre que dans les océans en raison de la plus grande capacité des océans à absorber la chaleur et à se débarrasser de la chaleur supplémentaire par évaporation. Heller a raison de dire que les ajustements bruts des stations terrestres par la NOAA/NASA ont augmenté le réchauffement global des terres d'environ 16 % entre 1880 et 2016. l'utilisation de seaux et de prises à bord des navires vers un réseau largement déployé de bouées automatiques a réduit la quantité de réchauffement dans le passé. Les ajustements se traduisent par un réchauffement d'environ 36 pour cent de moins depuis 1880 que dans les données de température brutes. Pris ensemble, les ajustements de la NOAA/NASA aux données terrestres et océaniques réduisent en fait, plutôt qu'ils n'augmentent, la tendance au réchauffement observée à l'échelle mondiale au cours du siècle dernier. Les ajustements qui réduisent globalement la quantité de réchauffement observé dans le passé suggèrent que les climatologues ne jouent pas avec les données de température afin de créer ou d'exagérer le réchauffement climatique.

Il fait définitivement plus chaud

Les dernières tendances mondiales de la température sont compilées dans le État du climat en 2018 rapport publié en août 2019 par l'American Meteorological Society. Depuis 1979, les enregistrements de surface du Goddard Institute for Space Studies (GISS) de la NASA font état d'une augmentation de +0,18 °C par décennie. Le Centre Hadley du Met Office du Royaume-Uni (HadCRUT) et le Centre national de données climatiques des États-Unis constatent une augmentation de +0,17 °C par décennie et l'Agence météorologique japonaise montre une augmentation de +0,14 °C par décennie. En d'autres termes, selon les relevés de surface, la planète s'est réchauffée de 0,7 à 0,55 degrés Celsius au cours des 40 dernières années, soit une différence de 0,15 degrés Celsius.

En 2010, à l'Université de Californie, le physicien de Berkeley et sceptique du changement climatique autoproclamé Richard Muller a fondé le projet à but non lucratif Berkeley Earth Surface Temperature visant à vérifier de manière indépendante les tendances de température conçues par d'autres groupes de recherche. Pour ce faire, l'équipe de Berkeley Earth a créé et analysé un ensemble de données fusionné en combinant 1,6 milliard de rapports de température provenant de 16 archives de données préexistantes dérivées de près de 40 000 stations météorologiques uniques en utilisant des données brutes chaque fois que possible. En 2013, Berkeley Earth a signalé une augmentation de la température terrestre moyenne mondiale d'environ 1,5 degré Celsius au cours des 250 dernières années et d'environ 0,9 degré au cours des 50 dernières années. Dans leur rapport de 2018, le groupe constate que depuis 1980, la tendance mondiale globale (terre et mer) est de +0,19 C par décennie et a peu changé au cours de cette période. Fondamentalement, il est légèrement plus élevé que les autres enregistrements de température de surface.

La réanalyse ERA-I du Centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF) calcule depuis 1979 une augmentation de la température moyenne mondiale dans la basse troposphère (surface jusqu'à 6 miles) de +0,14 C par décennie. La réanalyse ERA-5 mise à jour de l'ECMWF estime une augmentation par décennie de +0,16 C. La réanalyse japonaise sur 55 ans (JRA-55) estime une augmentation de +0,17 C par décennie et l'analyse rétrospective de l'ère moderne de la NASA pour la recherche et les applications Version 2 (MERRA-2) fait état d'une augmentation de +0,16 C par décennie.Les différences d'augmentation de la température mondiale depuis 1979 entre les réanalyses sont encore plus étroites, allant de 0,66 à 0,55 degrés Celsius.

Le État du climat en 2018 rapporte les tendances de température des données satellitaires depuis 1979 (lorsque les mesures satellitaires ont commencé) pour la basse troposphère. La tendance de l'Université de l'Alabama à Huntsville (UAH) est de +0,13 par décennie, tandis que la tendance des systèmes de télédétection (RSS) est de +0,20 degré par décennie. La différence entre les deux tendances à long terme de la basse troposphère est plus importante. L'UAH rapporte un réchauffement depuis 1979 d'environ 0,51 degré seulement, tandis que le RSS constate une augmentation de 0,78 degré Celsius, une différence substantielle de 0,27 degré Celsius.

Quels enregistrements de température devraient être considérés comme les plus précis sont vivement contestés parmi les climatologues. Par exemple, le scientifique atmosphérique John Christy, l'un des développeurs de l'ensemble de données satellitaires UAH, affirme qu'il est plus précis car, contrairement à l'enregistrement RSS, il supprime les mesures de réchauffement parasites qui se sont produites lorsque les orbites de quelques satellites de la NOAA se sont désintégrées au tournant de le 21 e siècle. En outre, Christy soutient que l'ensemble de données de température UAH a été validé en le comparant aux données de température des ballons météo.

Il est à noter que les quatre ensembles de données satellitaires, tous basés sur les mêmes données brutes, trouvent des tendances de température mondiales très différentes. Par exemple, dans la basse atmosphère, RSS rapporte environ 60 % de réchauffement en plus que l'UAH. Le climatologue du Lawrence Livermore National Laboratory, Stephen Po-Chedley, qui a aidé à développer un autre enregistrement de température par satellite à l'Université de Washington, observe : « Ces enregistrements sont utiles, mais comportent une incertitude substantielle. L'"incertitude structurelle" dans les enregistrements satellitaires se produit, explique Po-Chedley "parce que les chercheurs utilisent différentes approches pour éliminer les biais connus qui affectent les tendances à long terme. Aucune méthode n'est parfaite, ce qui conduit à des estimations très variables du réchauffement atmosphérique".

Carl Mears, l'un des développeurs de l'ensemble de données satellitaires RSS, conteste les affirmations selon lesquelles les enregistrements de température du satellite et de la radiosonde sont plus précis que l'enregistrement de la température de surface. "Je considère que cela est peu probable (même si j'ai développé l'un des enregistrements satellite) comme l'indique la plus petite dispersion des tendances dans l'enregistrement de surface que dans l'enregistrement satellite", déclare-t-il.

L'enregistrement UAH est en quelque sorte une valeur aberrante en ce qui concerne la surface, les réanalyses et autres enregistrements satellites. Bien sûr, cela ne veut pas dire que c'est faux, mais tout le monde doit prendre en compte l'équilibre des preuves lorsqu'on considère quel a été le taux de réchauffement climatique.

Les modèles climatiques sont-ils trop chauds ?

Les différences entre la tendance à l'augmentation de la température troposphérique relativement plus faible de l'UAH et les augmentations de la tendance à la surface généralement plus élevées sont au centre d'un débat acharné sur la façon dont le réchauffement climatique d'origine humaine se jouera au cours de ce siècle. Les chercheurs en chef qui ont développé et supervisent l'ensemble de données satellitaires UAH sont les scientifiques atmosphériques John Christy et Roy Spencer. Bien que tous deux reconnaissent que l'ajout de dioxyde de carbone dans l'atmosphère contribue probablement à un certain réchauffement, ils doutent que le changement climatique futur produise une "terre inhabitable".

Christy et ses collègues soutiennent dans un article de 2018 que les observations de température de la moyenne troposphère dans les tropiques cruciaux sont bien inférieures à celles projetées par la plupart des modèles climatiques informatiques. Christy a résumé ses résultats dans un rapport de 2019, "The Tropical Skies: Falsifying climate alarm", pour la Global Warming Policy Foundation, basée au Royaume-Uni. Christy note que la plupart des modèles climatiques projettent un réchauffement important dans la troposphère tropicale entre les latitudes 20 degrés nord à 20 degrés sud de l'équateur à 30 000 et 40 000 pieds.

Christy soutient que ce "point chaud tropical" manquant montre que "le consensus des modèles échoue au test pour correspondre aux observations du monde réel par une marge significative". Lors d'une audience au Congrès en 2017, Christy avait précédemment déclaré : « En tant que telle, la moyenne des modèles est considérée comme fausse pour représenter les dernières décennies de variation et de changement climatiques, et serait donc inappropriée pour prédire les changements futurs du climat. ou pour des décisions politiques connexes.

Christy note que la moyenne des 102 simulations de modèles climatiques projette une tendance de la température de la troposphère tropicale de +0,328 C/décennie. Dans le État du climat en 2018 rapportent que les quatre tendances décennales de la troposphère satellitaire sont : UAH +0,12 C RSS +0,17 C NOAA +0,22 C et UW +0,16 C. De plus, la moyenne des réanalyses est de +0,14 C. En d'autres termes, la troposphère tropicale dans le les modèles se réchauffent environ deux à trois fois plus vite que les températures réelles dans la troposphère tropicale. À première vue, cette différence entre les projections des modèles et les données de température montre à Christy que les modèles climatiques se trompent sur une caractéristique très importante liée au futur réchauffement climatique. Les recherches de Christy ont été citées dans un éditorial d'août 2019, « Le grand échec des modèles climatiques », dans L'examinateur de Washington par le climatologue Patrick Michaels et le statisticien climatique Caleb Stewart Rossiter, désormais tous deux associés à la CO2 Coalition.

Dans un 2017 Journal du climat article, le chercheur climatique de Lawrence Livermore Benjamin Santer et ses collègues ont reconnu que "les différences de données de modèle dans la structure verticale du changement de température atmosphérique dans les tropiques profonds - est une préoccupation scientifique de longue date." Santer et ses collègues ont publié un tel effort pour résoudre ces préoccupations scientifiques dans un 2017 Géosciences de la nature article. Dans cet article, ils ont suggéré que les différences entre les projections et les tendances empiriques étaient dues à une combinaison de variabilité climatique naturelle inconstante, d'incertitudes dans les ensembles de données de température satellitaires et d'effets externes sporadiques tels que le refroidissement des éruptions volcaniques qui n'ont pas pu être inclus dans les simulations du modèle. . Même ainsi, l'article concluait : « Il est peu probable que notre analyse réconcilie des écoles de pensée divergentes concernant les causes des différences entre les taux de réchauffement modélisés et observés au début du XXIe siècle. Comme le montrent les recherches en cours menées par Christy et ses collègues, les écoles de pensée divergentes ne se sont en effet pas réconciliées.

La théorie des serres prédit que le réchauffement à la surface sera amplifié dans la troposphère en raison de l'augmentation de l'évaporation et de la convection. Fondamentalement, l'air plus chaud a tendance à monter. Les calculs des modèles climatiques projettent un réchauffement global troposphérique 1,2 fois plus rapide qu'à la surface. Sous les tropiques, où se trouve la plus grande partie de l'humidité, le facteur d'amplification est plus grand, environ 1,4 à 1,6.

Il convient de noter que Christy compare les tendances réelles des températures tropicales aux tendances des températures modélisées. Le scientifique atmosphérique de Lawrence Livermore, Stephen Po-Chedley, rétorque que "l'amplification du modèle devrait comparer la tendance de la surface du modèle avec la tendance de la température atmosphérique du modèle. Et l'amplification observée devrait être la tendance de la surface observée avec la tendance de la température atmosphérique observée". Il ajoute: "Lorsque les modèles ont des températures de surface de la mer qui sont forcées de correspondre aux observations, le réchauffement atmosphérique dans ces simulations de modèle correspond à l'enregistrement satellite."

Passons donc aux données. La première colonne du tableau ci-dessous contient les tendances décennales de la température de surface de la mer tropicale depuis 1979 entre les latitudes 20 N et 20 S, mesurées par quatre groupes de recherche différents. Dans la deuxième colonne se trouvent les tendances réelles de la troposphère satellitaire sur la même région, mesurées par quatre groupes de recherche différents. La moyenne des températures de surface de la mer tropicale donne un taux d'augmentation d'environ +0,11 C par décennie. En multipliant cette moyenne par le facteur d'amplification du réchauffement troposphérique de 1,5 utilisé par les modèles climatiques, on obtient une augmentation prévue des températures troposphériques de +0,165 °C par décennie. Ceci est fondamentalement conforme à l'augmentation de près de +0,17 °C par décennie dérivée de la moyenne des quatre tendances de température troposphérique.

Lorsque les données de surface réelles sont prises en compte, la tendance de la température troposphérique tropicale augmente autant que les modèles le prévoient. D'un autre côté, il est évident que les modèles projettent des tendances de température de surface tropicales plus élevées que cela n'a été le cas.

En août 2019 Lettres de recherche géophysique article, le climatologue du MIT Alexandre Tuel a cherché à expliquer les différences entre les taux de réchauffement troposphérique des modèles récents et des satellites note que les projections des modèles climatiques pour le taux de réchauffement de la surface tropicale depuis 1979 entre les latitudes 30 N et 30 S est d'environ + 0,19 C par décennie .

Le taux moyen de réchauffement de la surface tropicale entre les latitudes 20 N et 20 S pour les modèles climatiques cités par le GIEC est de +0,21 C par décennie. L'application des facteurs d'amplification de 1,4 à 1,6 donne une augmentation prévue de la température de la troposphère tropicale de +0,27 C à +0,30 C par décennie et de +0,29 C et +0,34 C par décennie respectivement. Ces chiffres sont à peu près les mêmes que le taux modèle projeté pour la troposphère tropicale cité par Christy. Comme le conclut Tuel, "La clé pour expliquer les tendances récentes des températures de la troposphère tropicale réside dans la compréhension des raisons pour lesquelles les tendances de la température de surface de la mer tropicale sont plus petites dans les modèles que dans les observations."

Alors, que se passe-t-il avec les projections du modèle pour les températures de surface de la mer tropicale ? L'inadéquation se pose principalement dans le vaste océan Pacifique. De manière générale, en raison des remontées d'eau plus froides, la partie orientale du Pacifique près de l'Amérique du Sud reste beaucoup plus froide que la partie occidentale près des Philippines et de l'Indonésie (sauf pendant les événements El Niño).

En juin 2019 Nature Changement Climatique Le chercheur en climatologie de l'Université Columbia, Richard Seager, et ses collègues notent que les modèles prévoient que l'augmentation des gaz à effet de serre réchauffera l'est plus froid, réduisant ainsi les différences de température entre l'est et l'ouest. Cependant, 60 ans de données de température ont en fait montré que le contraire se produit, l'est se refroidit et l'ouest se réchauffe. L'équipe de Seager constate que l'augmentation des gaz à effet de serre a pour effet d'augmenter les températures dans l'ouest déjà chaud, ce qui renforce à son tour les vents à l'est et intensifie la remontée d'eau plus froide à l'est. Seager souligne que ce schéma s'apparente aux événements de La Niña et entraînera probablement des tendances climatiques de type La Niña dans le monde entier, notamment "l'assèchement en Afrique de l'Est, le sud-ouest de l'Amérique du Nord et le sud-est de l'Amérique du Sud, et le mouillage en Asie du Sud-Est, au nord-est du Brésil et au Sahel".

Dans son rapport de la Global Warming Policy Foundation, Christy observe avec insistance que les tendances préliminaires de la température troposphérique sont encore plus chaudes dans l'ensemble des 42 modèles climatiques dont les résultats seront utilisés dans le sixième rapport d'évaluation (AR6) publié par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat en 2021. Bien que Tuel du MIT n'ait pas encore eu le temps d'analyser les sorties du nouveau modèle, dit-il, "je ne serais pas surpris que les biais systématiques de la température de surface de la mer comme la langue froide du Pacifique n'aient pas été corrigés" dans cet ensemble de modèles.

Christy et Michaels ont certainement raison lorsqu'ils soulignent que les modèles se trompent sur les tendances de la température troposphérique tropicale, mais la source de l'erreur des modèles réside apparemment dans les océans, pas dans le ciel. Le résultat, comme le note Seager, est qu'il y a un « besoin urgent d'améliorer la façon dont les modèles de pointe simulent le Pacifique tropical afin que la prochaine génération de modèles puisse simuler de manière plus fiable comment elle réagit à l'augmentation des GES [effet de serre des gaz]."

Réchauffement du début du 20e siècle

Dans leur note d'opinion de Michaels et Rossiter, "Les thermomètres moyennés à l'échelle mondiale montrent deux périodes de réchauffement depuis 1900 : un demi-degré de causes naturelles dans la première moitié du 20e siècle, avant qu'il n'y ait une augmentation du dioxyde de carbone industriel qui était suffisant pour le produire, et un autre demi-degré dans le dernier quart du siècle. Leur implication est que le réchauffement actuel pourrait également être en grande partie naturel. Il convient de noter que le réchauffement plus tôt (

0,3-0,4 degrés C) était en fait environ un tiers à la moitié du réchauffement depuis les années 1970 (

De plus, un article d'août 2019 dans le Journal du climat par Karsten Haustein, spécialiste des données climatiques de l'Université d'Oxford, et ses collègues ont analysé l'évolution des tendances de la température au cours du 20 e siècle. Ils ont conclu que les interludes de réchauffement et de refroidissement du début du siècle pourraient être presque entièrement expliqués une fois que les effets de l'augmentation des polluants aérosols, des éruptions volcaniques périodiques et du réchauffement parasite dans certains enregistrements de température de surface de la mer étaient pris en compte. S'ils ont raison, le réchauffement dû à l'accumulation de gaz à effet de serre se poursuit depuis plus d'un siècle et s'accélère. Bien sûr, ce n'est que le début, il reste donc à voir si ces résultats résistent à l'épreuve du temps et à une analyse plus approfondie.

La pause du réchauffement climatique

L'augmentation de la température moyenne mondiale a semblé ralentir considérablement entre 1998 et 2015, alors même que les gaz à effet de serre continuaient de s'accumuler régulièrement dans l'atmosphère. Le GIEC 2014 Rapport de synthèse a reconnu que le taux de réchauffement de la surface depuis 1998 n'avait été que de 0,05 degré Celsius par décennie, ce qui est considérablement inférieur au taux de 0,12 degré Celsius par décennie observé depuis 1951. Ce « hiatus » a été considéré comme une preuve par les sceptiques (et rapporté par moi) que les projections du modèle climatique d'un réchauffement rapide et dangereux d'origine humaine étaient largement exagérées. Pendant près d'une décennie, la plupart des chercheurs en climatologie ont ignoré le hiatus en faisant signe que le réchauffement reprendrait bientôt comme prévu. Finalement, l'inadéquation ne pouvait plus être ignorée. Des chercheurs perplexes ont cherché à expliquer le ralentissement des articles qui imputaient le blâme à un éventail de possibilités allant des changements du rayonnement solaire et de la vapeur d'eau stratosphérique à l'enfouissement de la chaleur excessive dans les océans profonds et aux variations internes naturelles du climat. En 2016, les chercheurs avaient publié près de 200 études évaluées par des pairs sur le sujet.

Au cours de cette recherche, de nombreux climatologues se sont rendu compte que comparer la tendance à la baisse de la température mondiale à la moyenne du modèle climatique occultait le fait que de nombreux modèles produisaient en fait une variabilité climatique interne avec des ralentissements très similaires au hiatus. En fait, les exécutions des modèles climatiques mondiaux ont indiqué que la variabilité interne des températures océaniques et de l'absorption de chaleur peut masquer un réchauffement anthropique à long terme pendant des périodes de plus d'une décennie. Comme indiqué ci-dessus, cela semble être la cause de la divergence entre le modèle et les tendances observées des températures tropicales. De plus, les mises à jour et les corrections apportées aux enregistrements de température de surface ont par la suite montré clairement que le réchauffement largement inaperçu s'était en fait poursuivi plus ou moins sans relâche.

En fait, les recherches de la scientifique des données climatiques de l'Université d'Exeter Femke Nijsse et de ses collègues publiées dans le juillet 2019 Nature Changement Climatique constate de manière contre-intuitive que « les climats à haute sensibilité, en plus d'avoir une plus grande chance de réchauffement décennal rapide, sont également plus susceptibles d'avoir eu des périodes de « hiatus » historiques que les climats à faible sensibilité. » Par sensibilité élevée, Nijsse signifie que la température moyenne mondiale pourrait potentiellement augmenter de +0,7 °C en une décennie seulement. Si elle a raison, la pause du début du 21 e siècle pourrait littéralement être le calme plus frais avant le réchauffement de la tempête.

Dans tous les cas, le hiatus a pris fin lorsqu'un événement super El Niño dans l'océan Pacifique a considérablement augmenté les températures mondiales, faisant de 2016 l'année la plus chaude depuis que des enregistrements instrumentaux plus ou moins précis ont commencé à être conservés au XIXe siècle. Même dans l'ensemble de données UAH à tendance inférieure, 2016 a dépassé 1998 de + 0,02 C pour devenir l'année la plus chaude de cet enregistrement satellite de 38 ans. Christy a observé que "parce que la marge d'erreur est d'environ 0,10 C, il s'agirait techniquement d'un lien statistique, avec une probabilité plus élevée que 2016 soit plus chaude que 1998".

Pendant la période de hiatus, Christy a fait valoir que les modèles climatiques étaient clairement erronés parce que leurs projections réchauffaient l'atmosphère globale à environ deux fois le taux rapporté par les observations des tendances de température par satellite et par ballon. Cependant, l'événement El Niño de 2016 a plus ou moins aligné les projections du modèle et les tendances observées des températures. En novembre, Ross McKitrick, économiste de l'Université de Guelph et collaborateur scientifique fréquent de Christy, a affirmé : « El Niño a masqué l'écart modèle-observation pendant quelques années, mais il revient. » McKitrick s'attend évidemment à ce qu'à mesure que les effets du dernier reflux d'El Niño deviendront indéniables vers 2030, les modèles projettent beaucoup trop de réchauffement.

D'autre part, en avril 2019 Revue internationale de climatologie article, une équipe de scientifiques atmosphériques chinois essaie de comprendre comment la tendance au réchauffement à long terme a affecté à la fois le super El Ninos de 1998 et 2015/2016 et ce que cela suggère sur le réchauffement futur. À l'aide de cinq ensembles de données de surface différents, ils calculent qu'en 1998, l'événement El Niño a ajouté +0,18 C à la tendance au réchauffement à long terme alors qu'en 2016, cet événement El Niño n'a ajouté que +0,06 à la tendance au réchauffement à long terme. En d'autres termes, il a fallu beaucoup moins de chaleur pour propulser l'El Nino 2015/2016 légèrement au-dessus du niveau de l'El Nino 1998. Ils rapportent que leur analyse « implique que des années plus chaudes comme 2014-2016 pourraient se produire plus fréquemment dans un avenir proche. Nous concluons que la prétendue interruption du réchauffement s'est estompée ». Si ces chercheurs ont raison, le futur El Ninos pourrait bien augmenter temporairement les tendances de la température mondiale au-dessus des projections du modèle. Dans ce cas, les attentes de McKitrick selon lesquelles les résultats des modèles et les tendances d'observation divergent à nouveau de manière significative au cours de la prochaine décennie risquent d'être déçues.

Le record de chaleur de 2016 n'a jusqu'à présent pas été dépassé, mais les records de température de surface indiquent que neuf des dix années les plus chaudes se sont produites depuis 2005, les cinq dernières années comprenant les cinq plus chaudes.

Montée des mers

Une conséquence possible du réchauffement climatique d'origine humaine est que la fonte des glaciers et des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique augmentera le niveau de la mer et inondera les villes côtières. Il est généralement admis que les océans au cours du siècle dernier ont augmenté en moyenne d'environ 7 à 8 pouces. L'ancienne climatologue de Georgia Tech, Judith Curry, a publié en novembre 2018 un rapport spécial, Niveau de la mer et changement climatique . Curry a conclu que les changements récents du niveau de la mer se situent dans la plage de variabilité naturelle au cours des derniers milliers d'années et qu'il n'y a pas encore de preuve convaincante d'une élévation du niveau de la mer associée au réchauffement climatique d'origine humaine.

Le rapport AR5 du GIEC a suggéré que le niveau moyen de la mer a augmenté de 7,5 pouces entre 1901 et 2010. Le GIEC a également signalé que le niveau de la mer a très probablement augmenté à un taux d'environ 1,7 mm (0,07 pouce) par an entre 1901 et 2010, mais s'était accéléré pour atteindre 3,2 millimètres (0,13 pouce) entre 1993 et ​​2010. Si le taux n'augmente pas, cela impliquerait que le niveau de la mer augmenterait en moyenne de 10 pouces d'ici 2100.En fait, il s'agit de l'estimation basse du GIEC alors que sa projection haute est de près de 39 pouces selon la quantité de dioxyde de carbone supplémentaire émise dans l'atmosphère pendant le reste de ce siècle.

Une étude de février 2018 dans le Actes de l'Académie nationale des sciences sur la base des données altimétriques satellitaires, l'élévation du niveau de la mer à 3 millimètres par an s'est accélérée à un taux de +0,084 millimètre (environ 1/20e de l'épaisseur d'un centime*) depuis 1993. Si le niveau de la mer continue de changer à ce rythme et accélération, les chercheurs estiment que l'élévation moyenne du niveau de la mer d'ici 2100 sera plus proche de 24 pouces que de 10 pouces en 2100.

Curry indique cependant que les étalonnages des données altimétriques du satellite sont bien plus importants que les changements résultants du niveau moyen mondial de la mer rapportés dans cette étude. Quoi qu'il en soit, une autre étude en Nature Changement Climatique publié en août 2019, a trouvé "une accélération persistante de l'élévation du niveau mondial de la mer depuis les années 1960". La nouvelle étude rapporte que l'élévation du niveau de la mer s'est accélérée à un taux de 0,06 millimètre par an depuis 1960, renforçant la conclusion antérieure selon laquelle l'augmentation du niveau de la mer s'accélère. Tout bien considéré, Curry conclut que « les valeurs supérieures à 2 pieds sont de plus en plus faiblement justifiées ». En d'autres termes, Curry accepte également que le niveau de la mer pourrait monter environ trois fois plus qu'il ne l'a fait au cours du siècle dernier.

Tous les modèles sont faux

Ainsi, même si les modèles semblent essentiellement corrects en ce qui concerne leurs projections de la troposphère tropicale une fois que les températures de surface de la mer réelles sont entrées, leurs projections erronées de la température de surface de l'océan Pacifique les invalident-elles ? Le projet de politique scientifique et environnementale dirigé par le sceptique du changement climatique Kenneth Haapala « remet en question l'utilisation de modèles pour les politiques publiques à moins que les modèles n'aient été vérifiés et validés de manière appropriée. sont spéculatifs et ne peuvent pas être invoqués." Alors, qu'est-ce qui compterait comme validation des modèles climatiques ?

Une notion courante est que la validation scientifique n'est obtenue que lorsque les chercheurs développent une hypothèse, puis conçoivent des expériences pour la tester. Si les données expérimentales contredisent l'hypothèse, celle-ci est rejetée (ou du moins reformulée). La science du climat est cependant une science d'observation et non expérimentale. En un sens, les modèles climatiques sont des hypothèses gigantesques, mais les données empiriques permettant de vérifier leurs prédictions se situent dans le futur.

Le philosophe de l'environnement de l'Ecole polytechnique fédérale de Suisse Christoph Baumberger et ses collègues s'adressent dans leur 2017 Changement climatique article sur la question du renforcement de la confiance dans les projections des modèles climatiques. Ils notent que la façon la plus courante d'évaluer les modèles climatiques est d'évaluer leur précision empirique (dans quelle mesure les résultats du modèle correspondent aux observations passées), la robustesse (dans quelle mesure ils correspondent aux sorties d'autres modèles) et la cohérence avec les connaissances de base (le soutien du modèle équations par les théories de base). Néanmoins, ils reconnaissent que ces trois critères d'évaluation "ne constituent ni individuellement ni collectivement des conditions suffisantes au sens strict du sens logique pour l'adéquation d'un modèle aux projections à long terme".

En ce qui concerne l'adéquation des modèles climatiques (ou de tout autre modèle d'ailleurs), gardez fermement à l'esprit l'aphorisme du statisticien britannique George Box : « Tous les modèles sont faux, mais certains sont utiles ». Les modèles climatiques servent certainement la fonction heuristique d'aider les chercheurs en climatologie à mieux comprendre au fil du temps les effets de rétroaction des interconnexions incroyablement compliquées entre l'atmosphère, les océans et la terre. Mais comment ont-ils fait avec les projections de réchauffement climatique ?

Assez bien, il s'avère, selon une évaluation à venir par le scientifique des données climatiques Zeke Hausfather et ses collègues des tendances de réchauffement projetées dans 17 modèles climatiques historiques différents publiés entre 1970 et 2007. Dans leur analyse, les chercheurs ont également pris en compte les discordances entre le carbone réel les émissions de dioxyde de carbone et d'autres facteurs (effets des éruptions volcaniques) que les modélisateurs n'ont pas pu anticiper afin d'évaluer les performances de la physique des modèles. Le résultat a été que 14 des 17 prévisions du modèle étaient cohérentes avec les tendances dans la gamme de cinq séries chronologiques différentes de températures de surface d'observation.

De nombreux critiques ont souligné cette inadéquation notable des trajectoires d'émissions. Les modèles réels de croissance économique au cours des dernières décennies suggèrent fortement que les émissions futures suivront de plus près celles projetées par les scénarios plus modérés du GIEC et que le scénario spécifique comportant des émissions élevées est extrêmement invraisemblable. Dans le scénario d'émissions élevées, les gains d'efficacité énergétique et d'intensité carbone (la quantité de dioxyde de carbone émis par dollar de PIB) qui progressent depuis des décennies stagnent et le système énergétique mondial se re-carbonise improbablement rapidement car il brûle de plus en plus de charbon, de gaz naturel , et de l'huile. Malheureusement, dans de nombreuses études scientifiques sur le climat et dans les rapports populaires, les résultats basés sur le scénario d'émissions élevées ont souvent été traités comme des projections plausibles du statu quo au lieu de pires cas douteux. On espère que des scénarios socio-économiques et d'émissions plus crédibles seront élaborés en tant qu'intrants pour la prochaine série de modélisation climatique qui sera utilisée pour le prochain sixième rapport d'évaluation du GIEC.

En juillet, une étude jusqu'à présent non évaluée par des pairs menée par plusieurs jeunes chercheurs en climatologie du MIT a rapporté des résultats similaires lorsqu'ils ont évalué les projections des 15 modèles climatiques utilisés dans le deuxième rapport d'évaluation (SAR) du GIEC en 1995. Leur étude vise à « sondez la relation entre la compétence de modélisation rétrospective et la compétence de prévision du modèle. » En d'autres termes, les modèles qui retiennent correctement les tendances du passé ont-ils également tendance à restituer correctement les tendances futures ?

Afin de déterminer dans quelle mesure les modèles SAR ont projeté les tendances de température « future », les chercheurs du MIT comparent les projections du modèle faites en 1995 aux tendances de température observées entre 1990 et 2018. Ils constatent que la moyenne multi-modèle des modèles " reproduit avec précision le réchauffement global moyen observé sur une période rétrospective de 1920 à 1990 et projette avec précision le réchauffement global moyen observé au cours de la période de prévision immédiate 1990-2018. Sur cette base, ils concluent avec audace : « L'atténuation du changement climatique a maintenant été suffisamment retardée pour que les premières projections du réchauffement climatique anthropique soient confirmées par des observations, rejetant les affirmations selon lesquelles les modèles sont trop imprécis pour être utiles et renforçant les appels à l'action climatique. » Ils observent sèchement que si des modèles modernes de plus en plus compliqués s'avéreront plus précis « reste à déterminer ». Comme nous le verrons ci-dessous, cela peut être un problème réel avec l'ensemble de modèles utilisés pour le sixième rapport d'évaluation du GIEC en 2021.

Bien que les performances passées ne garantissent pas les résultats futurs, du moins en ce qui concerne la projection des tendances des températures moyennes mondiales, ces modèles climatiques historiques semblent avoir satisfait aux tests de confiance en matière d'exactitude empirique, de robustesse et de cohérence des connaissances de base. En d'autres termes, ils se sont avérés utiles.

Le Cloud Wildcard

Environ 30 pour cent de la lumière solaire entrante est réfléchie dans l'espace, les nuages ​​brillants étant responsables d'environ les deux tiers de cet effet d'albédo. En d'autres termes, les nuages ​​ont généralement tendance à refroidir la terre. Cependant, les cirrus hauts et minces ne reflètent pas beaucoup la lumière du soleil, mais ils ralentissent l'émission de chaleur vers l'espace, ils ont donc tendance à réchauffer la planète. Dans le climat actuel, les nuages ​​réfléchissent plus de lumière solaire qu'ils n'en absorbent et réémettent sous forme de chaleur vers la surface, de sorte que dans l'ensemble la terre est plus froide parce qu'elle a des nuages ​​qu'elle ne le serait que si elle n'en avait pas.

Dans sa conférence de 2018 " Le rôle des nuages ​​dans le climat ", note Anthony Del Genio, scientifique de l'atmosphère du Goddard Institute for Space Science de la NASA, " On a souvent supposé de manière simpliste que les nuages ​​compenseraient le changement climatique induit par les gaz à effet de serre, sur la base de la logique évapore plus d'eau de l'océan, ce qui provoque la formation de plus de nuages, ce qui augmente l'albédo, ce qui compense le réchauffement." Cependant, la plupart des modèles climatiques informatiques projettent des rétroactions climatiques totales des nuages ​​allant de quasi neutre à fortement positive. Que se passe-t-il?

La façon dont les nuages ​​réagiront au réchauffement est l'une des plus grandes incertitudes de rétroaction en ce qui concerne le changement climatique futur. Les processus qui forment les nuages ​​sont inférieurs à la résolution spatiale des modèles climatiques, de sorte que les chercheurs font des estimations de la quantité de lumière solaire qu'ils reflètent et de la quantité qu'ils absorbent, puis saisissent ces valeurs dans les modèles. L'équilibre entre la réflexion et l'absorption des nuages ​​est très important.

Des chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory par exemple dans une étude de 2004 Journal de météorologie appliquée L'article a noté qu'"une augmentation de 4% de la surface du globe couverte par les nuages ​​stratocumulus marins compenserait l'augmentation prévue de 2 à 3 [degrés C] de la température mondiale en raison d'un doublement du dioxyde de carbone atmosphérique". Des stratocumulus marins se forment généralement au-dessus des eaux océaniques froides au large des côtes ouest des continents. Ce sont généralement de minces nuages ​​bas et couvrent plus de la surface de la Terre que tout autre type de nuage, ce qui les rend extrêmement importants pour l'équilibre énergétique de la Terre, principalement par leur réflexion du rayonnement solaire.

D'un autre côté, les cirrus vaporeux qui se produisent jusqu'à 20 kilomètres au-dessus de la surface laissent passer la lumière du soleil mais absorbent et réfléchissent l'infrarouge vers le bas pour chauffer la surface. En 2001, le climatologue du MIT Richard Lindzen et ses collègues ont mis en évidence des preuves dans un Bulletin de la Société météorologique américaine que les cirrus au-dessus des tropiques avaient tendance à se dissiper à mesure que les températures augmentaient. Un tel processus servirait de rétroaction négative qui, selon Lindzen et ses collègues, « ferait plus qu'annuler toutes les rétroactions positives dans les modèles climatiques actuels plus sensibles ». Ils ont comparé ce processus à « un iris infrarouge adaptatif qui s'ouvre et se ferme afin de contrôler le rayonnement sortant à ondes longues en réponse aux changements de température de surface d'une manière similaire à la façon dont l'iris d'un œil s'ouvre et se ferme en réponse aux changements de niveaux de lumière. ."

D'un autre côté, des recherches plus récentes suggèrent que la hausse des températures aura tendance à dissiper les nuages ​​bas stratocumulus marins, ce qui générerait une rétroaction positive qui augmenterait le réchauffement. De plus, les changements d'emplacement des nuages ​​ont des effets de rétroaction importants. Les modèles climatiques prédisent et les données satellitaires préliminaires révèlent que les trajectoires des tempêtes aux latitudes moyennes (et leurs nuages) reculent vers les pôles, que les zones sèches subtropicales (déserts) s'étendent et que la hauteur des sommets les plus élevés des nuages ​​augmente. Les trois processus ont tendance à augmenter le réchauffement climatique. "Les principaux moteurs de ces changements dans les nuages ​​semblent être l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre et une récupération du refroidissement radiatif volcanique", concluent le climatologue de la Scripps Institution of Oceanography, Joel Norris, et ses collègues. "Ces résultats indiquent que les changements de nuages ​​les plus systématiquement prédits par les modèles climatiques mondiaux se produisent actuellement dans la nature."

Deux groupes différents ont récemment revisité l'effet iris de Lindzen. Une équipe a signalé en 2017 que l'augmentation des températures de surface de la mer augmentait les précipitations sous les tropiques. Ceci, à son tour, a eu tendance à réduire la couverture nuageuse en cirrus, permettant à davantage d'infrarouges de s'échapper dans l'espace, ce qui a entraîné un refroidissement. Plus récemment, un autre groupe en 2019 analysant les tendances dans le Pacifique occidental a constaté que l'augmentation des températures de surface de la mer avait tendance à augmenter légèrement la quantité de couverture nuageuse cirrus, générant une rétroaction positive sur le réchauffement.

Même si les détails de la façon dont les changements dans les nuages ​​affecteront le climat futur ne sont toujours pas réglés, Del Genio fait valoir qu'« il est peu plausible que les nuages ​​puissent considérablement compenser le réchauffement de l'effet de serre à ce stade de l'histoire. » Pourquoi? "Il n'y a tout simplement aucun mécanisme physique plausible que nous puissions indiquer qui ferait cela, ni aucune preuve dans les données qu'un tel mécanisme existe, ni aucun moyen d'expliquer le réchauffement observé au cours des 60-70 dernières années si c'est le cas », explique-t-il.

Plus inquiétant encore, des recherches récentes sur les modèles climatiques suggèrent que des concentrations atmosphériques élevées de dioxyde de carbone (1200 parties par million) pourraient constituer un point de basculement dans lequel les nuages ​​​​de stratocumulus en refroidissement sont considérablement dissipés. Une telle dislocation des nuages ​​de basse altitude déclencherait un réchauffement de surface d'environ 8 °C dans le monde et de 10 °C dans les régions subtropicales. Ce scénario a été conforté par une étude de septembre 2019 en Avancées scientifiques cherchant à simuler le climat du maximum thermique paléocène-éocène (PETM) il y a quelque 56 millions d'années. Les preuves géologiques indiquent au cours du PETM que les niveaux de dioxyde de carbone étaient d'environ 1 000 parties par million et que la surface de la Terre était alors d'au moins 14 degrés Celsius plus chaude en moyenne qu'elle ne l'est maintenant. Les poteaux étaient libres de glace. La recherche suggère que l'augmentation du dioxyde de carbone au cours du PETM a produit un processus de rétroaction qui a considérablement réduit les nuages ​​​​de bas niveau, ce qui a considérablement augmenté les températures de surface.

En fin de compte, Del Genio observe : « Nous pensons que les nuages ​​sont susceptibles d'être une rétroaction positive, mais nous ne savons pas encore s'il s'agit d'une petite ou d'une grande rétroaction positive. Ils pourraient même être neutres. La plupart des modèles climatiques les plus récents prédisent une des commentaires assez importants sur le cloud (notre modèle GISS n'en fait pas partie), mais le jury ne sait pas s'il s'agit d'un résultat raisonnable ou non."

Le numéro le plus important

Scientifique américain en 2015, a appelé la sensibilité climatique à l'équilibre « le nombre le plus important dans le changement climatique ». La sensibilité climatique à l'équilibre est classiquement définie comme l'augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre qui se produirait si les concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère doublaient et que le système climatique disposait de suffisamment de temps pour atteindre un état d'équilibre. En 1979, le rapport Charney de l'Académie nationale des sciences des États-Unis a d'abord conjecturé que l'ECS se situait probablement entre 1,5 C et 4,5 C par doublement de CO2. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat Cinquième rapport d'évaluation (AR5) publié en 2013 a conclu que l'ECS est susceptible d'être de 1,5 C à 4,5 C. C'est-à-dire près de quatre décennies plus tard, la meilleure estimation de la sensibilité est en grande partie la même.

Depuis le rapport Charney, les climatologues ont rapporté plus de 150 estimations de la sensibilité climatique à l'équilibre (SCE). Bien que le rapport AR5 n'offre pas une meilleure estimation pour l'ECS, la moyenne des modèles utilisés dans ce rapport est de 3,2 °C. Rien qu'en 2018, le statisticien Nicholas Lewis et la climatologue Judith Curry ont publié dans le Journal du climat une estimation ECS médiane de 1,66 C avec une fourchette de 1,15 à 2,7 C. Ceci est bien en deçà de la fourchette du GIEC et environ la moitié de la moyenne du modèle.

Cependant, le climatologue du Texas A&M Andrew Dessler et ses collègues ont également estimé en 2018 dans le Journal of Geophysical Research : Atmosphères que l'ECS médian était de 3,3 C et variait probablement entre 2,4 et 4,6 C. Ils ont ajouté : « Nous ne voyons aucune preuve à l'appui d'un ECS faible (valeurs inférieures à 2C) suggéré par d'autres analyses. sur la gamme du changement climatique. " Un autre groupe de chercheurs associés au MIT a estimé en 2006 que la limite supérieure de l'ECS pourrait atteindre 8,9 ° C. Ce chiffre est essentiellement le double de l'augmentation de la température qui a mis fin à la dernière période glaciaire.

Les estimations de l'ECS dans la fourchette inférieure sont généralement dérivées de l'analyse d'observations de température historiques. Le modélisateur climatique de l'Université de Reading, Jonathan Gregory, et ses collègues ont publié une étude en octobre affirmant que les données historiques de température sur lesquelles elles sont basées pourraient être faussées à la baisse par, entre autres, une période historique anormalement plus froide en raison de la variabilité interne du climat ainsi que de la effets rafraîchissants des polluants aérosols industriels et des éruptions volcaniques. Cependant, le statisticien indépendant de recherche climatique Nicholas Lewis a récemment rétorqué que Gregory et ses collègues ont utilisé des méthodes statistiques erronées pour obtenir leurs résultats. Le temps nous dira comment cela se passe.

Il y a une grande valeur socio-économique à cerner l'ECS. Plus l'ECS est grand, plus les températures augmenteront rapidement et plus elles augmenteront. Le résultat est que plus l'ECS est élevé, plus les effets du changement climatique sont susceptibles d'être graves. Inversement, plus l'ECS est petit, plus les températures augmenteront lentement et plus elles diminueront. Un ECS plus petit signifierait que l'humanité a plus de temps pour faire face et s'adapter aux futurs changements climatiques. Il convient de noter que les valeurs ECS utilisées dans les modèles historiques évalués par Hausfather et ses collègues s'inscrivent dans la fourchette AR5 du GIEC.

Les chercheurs qui s'appuient sur trois éléments de preuve qui comprennent une meilleure compréhension des rétroactions climatiques, les enregistrements climatiques historiques et les enregistrements paléoclimatiques constatent qu'ils pointent ensemble vers une étendue plus étroite de limites ECS plausibles. Ces analyses convergent sur un ECS probable compris entre 2,2 et 3,4 C et indiquent en outre une plage ECS très probable comprise entre 2 C et 4 C. Si cette recherche s'avère, c'est une bonne nouvelle car cela impliquerait fortement que le des projections ECS plus catastrophiques sont improbables.

Mais attendez, quelques estimations ECS préliminaires de l'ensemble de 42 modèles climatiques de prochaine génération que le GIEC fera référence dans son 2021 Sixième rapport d'évaluation (AR6) sont considérablement plus inquiétantes. Actuellement, plusieurs de ces modèles signalent un ECS de 5 degrés Celsius ou plus. Les chercheurs, qui ne savent pas du tout pourquoi leurs modèles produisent ces résultats, approfondissent leurs recherches pour voir si les estimations élevées se maintiendront après un examen plus approfondi.

Plus à RéelClimat Le directeur du Goddard Institute for Space Studies de la NASA, Gavin Schmidt, appelle à la prudence avant d'accepter ces résultats préliminaires du modèle concernant l'ECS. « Pourquoi ces chiffres pourraient-ils être faux ? », demande-t-il. « Eh bien, les contraintes indépendantes des changements historiques depuis le 19ème siècle, ou du paléo-climat ou des contraintes émergentes dans les modèles [climatiques antérieurs] suggèrent collectivement des nombres inférieurs (classiquement 2 à 4,5 °C) et de nouvelles évaluations de ces contraintes sont susceptibles de confirme-le."

En fait, comme indiqué ci-dessus, les dernières évaluations de l'ECS basées sur des données historiques, paléoclimatiques et de rétroaction ont réduit la gamme d'estimations considérablement en deçà de ces nouvelles sorties de modèle. "Pour que toutes ces contraintes soient fausses, beaucoup de choses doivent tomber juste (les forçages au LGM [dernier maximum glaciaire] devraient être faux d'un facteur deux, les asymétries entre le refroidissement et le réchauffement pourraient devoir être plus grandes que nous ne le pensons, les effets de motif doivent être très importants, etc.) », souligne Schmidt. "Cela semble peu probable."

Conclusion

En supposant que les nouvelles estimations ECS beaucoup plus élevées se révèlent heureusement fausses, les estimations ECS antérieures suggèrent toujours qu'il est peu probable que l'humanité puisse éviter un changement climatique substantiel si la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone double par rapport au niveau préindustriel de 280 ppm. , c'est-à-dire 560 ppm. Ces dernières années, le dioxyde de carbone a augmenté dans l'atmosphère à un taux annuel d'un peu moins de 3 parties par million (ppm) pour atteindre 415 ppm cette année. Si ce taux d'augmentation se poursuit, il faudra environ 50 ans pour atteindre 560 ppm.

Alors, quelle serait la température mondiale moyenne vers 2070 lorsque le dioxyde de carbone atmosphérique aura doublé ? C'est là qu'une autre grandeur, la réponse climatique transitoire (TCR), devient pertinente. Le TCR est généralement défini comme ce que serait la température mondiale moyenne lorsque les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone augmentant de 1 pour cent par an atteindraient le point de doublement sur une période d'environ 70 ans. Le TCR moyen est de 1,8 C dans les modèles cités dans le rapport AR5 du GIEC. Sans surprise, plus l'ECS est calculé pour être bas, plus le TCR sera bas. Par exemple, Lewis et Curry ont calculé leur TCR médian à 1,2 C (plage de 0,9 à 1,7 C).

Considérant que la planète s'est déjà réchauffée d'environ un degré Celsius alors que la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté de 45 pour cent, des estimations inférieures du TCR semblent peu probables. En supposant que le réchauffement climatique se produise au taux NOAA de +0,17 C par décennie, ce qui correspond à une augmentation d'environ +0,85 C d'ici 2070. Étant donné que les températures mondiales moyennes ont augmenté de 1 C depuis la fin du 19e siècle, une augmentation supplémentaire de +0,85 serait plus ou moins correspondent à la moyenne du modèle climatique TCR de 1,8 degré par doublement du dioxyde de carbone. Bien sûr, le réchauffement ne s'arrêterait pas alors.

« Est-il trop tard (pour arrêter un changement climatique dangereux) ? », demande Mike Hulme, chercheur en climatologie à l'Université de Cambridge, dans son éditorial d'octobre présentant un numéro spécial de la revue. Changement climatique consacré à la question. Étant donné depuis combien de temps je fais des reportages sur le changement climatique, je m'identifie à son observation lasse du monde : « Il y a une longue histoire d'échéances climatiques fixées publiquement par les commentateurs, les politiciens et les militants, puis de ces échéances qui passent sans que la menace ne se réalise ».

Hulme note avec insistance que le « délai-isme » tel qu'il est incarné dans le Green New Deal « ne rend pas justice à ce que nous savons scientifiquement sur le changement climatique ». La science de la prévision du changement climatique rapporte "une gamme de valeurs possibles pour le réchauffement climatique futur. Il est aussi faux scientifiquement de dire que le futur climatique sera catastrophique que de dire avec certitude qu'il sera simplement tiède." Il ajoute: "Il n'y a pas non plus de bord de falaise sur lequel tomber en 2030 ou à 1,5 degré C de réchauffement."

La poursuite de la croissance économique et du progrès technologique aiderait certainement les générations futures à faire face à bon nombre, voire à la plupart, des problèmes causés par le changement climatique. Dans le même temps, la vitesse et la gravité avec lesquelles la terre semble maintenant se réchauffer rendent l'approche attentiste de plus en plus risquée.

Le changement climatique sera-t-il apocalyptique ? Probablement pas, mais la possibilité n'est pas nulle. Alors, à quel point vous sentez-vous chanceux ? Franchement, après avoir examiné les preuves scientifiques récentes, je ne me sens plus aussi chanceux qu'avant.

* CORRECTION : La version originale de cet article surestimait la fraction d'un centime d'épaisseur représentée par un taux d'augmentation de +0,084 millimètre de l'élévation du niveau de la mer.


Après 40 ans, les chercheurs voient enfin plus clairement le destin climatique de la Terre

Cela semble être une question si simple : à quel point la Terre va-t-elle devenir chaude ? Pourtant, depuis 40 ans, les climatologues répètent la même réponse insatisfaisante : si les humains doublent le dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) à partir des niveaux préindustriels, la planète finira par se réchauffer entre 1,5 °C et 4,5 °C, une plage de températures qui englobe tout, d'une augmentation simplement troublante à une augmentation catastrophique.

Aujourd'hui, dans un effort historique, une équipe de 25 scientifiques a considérablement réduit les limites de ce facteur critique, connu sous le nom de sensibilité climatique. L'évaluation, menée dans le cadre du Programme mondial de recherche sur le climat (PMRC) et publiée cette semaine dans Avis sur la géophysique, repose sur trois éléments de preuve : les tendances indiquées par le réchauffement contemporain, la dernière compréhension des effets de rétroaction qui peuvent ralentir ou accélérer le changement climatique, et les leçons des climats anciens. Ils soutiennent une plage de réchauffement probable comprise entre 2,6 °C et 3,9 °C, explique Steven Sherwood, l'un des auteurs principaux de l'étude et climatologue à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud. "C'est le nombre qui contrôle vraiment l'ampleur du réchauffement climatique."

La nouvelle étude est le fruit de décennies d'avancées dans la science du climat, déclare James Hansen, le célèbre climatologue à la retraite de la NASA qui a aidé à élaborer la première plage de sensibilité en 1979. "C'est une étude impressionnante et complète, et je ne dis pas seulement que car je suis d'accord avec le résultat. Celui qui a dirigé cela mérite notre gratitude.

L'humanité a déjà émis suffisamment de CO2 à mi-chemin du point de doublement de 560 parties par million, et de nombreux scénarios d'émissions font en sorte que la planète atteigne ce seuil d'ici 2060. Le rapport souligne les risques de cette évolution : il exclut les niveaux de réchauffement plus doux parfois invoqués par ceux qui éviteraient réductions d'émissions. "Pour les gens qui espèrent quelque chose de mieux, ces espoirs sont moins ancrés dans la réalité", explique David Victor, chercheur en politique climatique à l'Université de Californie à San Diego, qui ne faisait pas partie de l'étude.

L'estimation de la sensibilité du WCRP est conçue pour être utilisée par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations Unies lorsqu'il publiera son prochain rapport majeur en 2021 ou 2022. L'estimation éclairera également les projections concernant l'élévation du niveau de la mer, les dommages économiques et bien d'autres. autre. Une image plus claire de ces conséquences pourrait faire beaucoup pour inciter les gouvernements locaux à réduire les émissions et à s'adapter au réchauffement, explique Diana Reckien, experte en planification climatique à l'Université de Twente. "La diminution de l'incertitude pourrait potentiellement inciter davantage de juridictions à agir."

L'étude dissipe l'incertitude introduite par les derniers modèles climatiques. Les modèles ont historiquement été utilisés pour estimer la sensibilité, à partir de 1979, avec la première évaluation complète au monde du CO2-conduite par le changement climatique. Cet été-là, lors d'une réunion à Woods Hole, dans le Massachusetts, dirigée par Jule Charney, des scientifiques ont produit un article, connu depuis sous le nom de rapport Charney, qui prédisait un réchauffement entre 1,5 °C et 4,5 °C pour un CO2 doublant. Ces chiffres, basés en partie sur un modèle développé par Hansen, sont restés bien plus longtemps que quiconque ne l'imaginait : le dernier rapport du GIEC, de 2013, donnait la même fourchette.

Les modèles récents suggèrent que la gamme pourrait même aller plus haut. Ils chauffent, certains prédisant un réchauffement de plus de 5°C pour un CO2 doublant, apparemment à cause de la façon dont ils rendent les nuages, en particulier au-dessus de l'océan Austral. Pourtant, ces modèles haut de gamme peinent à recréer fidèlement le climat du 20e siècle, minant leur crédibilité. De tels modèles ne jouent qu'un rôle de soutien dans la nouvelle évaluation, explique Robert Kopp, climatologue à l'Université Rutgers, au Nouveau-Brunswick, qui n'a pas participé à l'effort. « Nous avons maintenant suffisamment de preuves indépendantes pour que nous n'ayons pas besoin d'utiliser les modèles climatiques comme leur propre ligne. »

L'étude WCRP est née d'un atelier de 2015 au Schloss Ringberg, un château dans les Alpes bavaroises. De nombreux participants n'étaient pas satisfaits du processus du GIEC et voulaient voir comment les mécanismes physiques pourraient définir les limites de la plage de sensibilité. « Travailler sur les extrémités plutôt que sur le milieu », explique Bjorn Stevens, spécialiste du cloud à l'Institut Max Planck de météorologie, qui a édité le rapport WCRP avec Sandrine Bony de l'Institut Pierre Simon Laplace. Sherwood et Mark Webb, climatologue au Met Office du Royaume-Uni, ont accepté de diriger l'effort.

La première preuve qu'ils ont considérée était le réchauffement des temps modernes. Depuis le début de la tenue de registres dans les années 1800, les températures moyennes de surface ont augmenté de 1,1 °C. La poursuite de cette tendance à l'avenir conduirait à un réchauffement dans le bas de la fourchette. Mais des observations récentes ont montré que la planète ne se réchauffe pas uniformément, en particulier, le réchauffement a à peine touché des parties de l'océan Pacifique oriental et de l'océan Austral, où les eaux froides et profondes jaillissent et absorbent la chaleur. Finalement, les modèles et les enregistrements paléoclimatiques suggèrent que ces eaux se réchaufferont, non seulement en éliminant un puits de chaleur, mais en stimulant également la formation de nuages ​​​​au-dessus d'elles qui emprisonneront plus de chaleur. L'ajustement des projections de température pour ce fait exclut les estimations de faible sensibilité, explique Kate Marvel, climatologue au Goddard Institute for Space Studies de la NASA.


Remerciements

Nous souhaitons remercier M. Gerassomov d'Icefield Inc. pour le forage expert, et Qin Xiang, Longjiangping, Shao Wenzhang, S. Whitlow et d'autres pour leur travail acharné sur le terrain. Le projet est soutenu par les sciences de l'atmosphère, la Fondation nationale des sciences des États-Unis et l'Académie chinoise des sciences (programmes majeurs KZ951-A1-402 et KZ951-A1-204), le ministère des Sciences et de la Technologie (projets d'escalade 95-yu-40 et 95–yu-24) et la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (49871022).


Voir la vidéo: Les éleveurs Dinka face aux changements climatiques