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OpenEdition Books

Le climat à découvert

 | 
Catherine Jeandel
, 
Rémy Mosseri

Huitième partie. Questions et enjeux

1. Modèles de climat : quelques enjeux à venir

Hervé Le Treut

Full text

1La science du climat, et plus précisément celle du changement climatique lié aux gaz à effet de serre*, se trouve à un tournant. Elle est devenue, sous la pression des découvertes successives faites depuis un demi-siècle, une science de l’alerte, et dans ce domaine, elle offre désormais un ensemble de méthodes et de résultats fortement étayés. On lui demande maintenant des conseils plus précis pour mettre en place des mesures d’atténuation ou d’adaptation au changement climatique, et cela implique de progresser dans plusieurs domaines : la quantification et la régionalisation des effets attendus, la détermination des effets non-linéaires et de leurs conséquences, les aspects multidisciplinaires, impliquant par exemple un lien entre les différents problèmes liés au développement (climat, biodiversité, eau, santé, ressources, etc.). Tous ces domaines partagent un point commun : on ne sait pas jusqu’où nous amènera l’avancée des connaissances scientifiques, car on ne sait pas bien déterminer la part d’ordre et de chaos* dans un système aussi complexe. Tout n’est pas prévisible dans le système climatique* et la science butte sur des limites dont elle ne sait pas si elles seront franchissables. Il y a parfois de bonnes surprises. Les prévisions « utiles » du Centre Européen, qui s’étendent maintenant jusqu’à 8 ou 10 jours, vont sans doute au-delà de ce que beaucoup de scientifiques auraient pensé possible il y a quelques années. Mais il y a des domaines où les progrès sont très lents. De manière simple on peut considérer que les aspects de consensus s’articulent sur une bonne compréhension de ce qui peut se produire à l’échelle globale, dans les systèmes physiques que constituent l’atmosphère et l’océan, alors que les domaines d’incertitudes correspondent à des processus additionnels sur lesquels on a moins progressé.

Mieux quantifier

2Les climatologues sont depuis longtemps confrontés à une situation très particulière. Si l’on regarde trente ans en arrière environ, on peut noter une très grande stabilité à la fois de ce que nous savons (avec des ordres de grandeurs de réchauffement confirmés de multiples manières, même s’ils s’inscrivent dans une fourchette large), mais aussi de ce que nous ne savons pas (cette fourchette large, présente dès le rapport Charney de 1979, ne s’est jamais réduite). Le problème sous-jacent est avant tout celui de la détermination précise des rétroactions qui sont susceptibles d’amplifier les changements à venir (vapeur d’eau, nuages, neige…). Cette absence apparente de progrès est-elle appelée à durer ? Il s’agit d’un thème largement débattu, auquel des recherches d’importance croissante sont consacrées depuis 20 ans. Par exemple, un train satellitaire nommé « A-train » (figure), formé par 8 satellites franco-américains, a été déployé pour cartographier en 3D l’atmosphère, en association avec le projet CFMIP* (Cloud Feedback Model Intercomparison Project). Ces initiatives définissent une approche scientifique à la hauteur des problèmes posés, susceptible de provoquer des avancées notables dans les années à venir.

La régionalisation

3On retrouve cette même stabilité du diagnostic scientifique dans le problème de la régionalisation. Les premiers modèles donnaient déjà des indications qui sont la base de ce que l’on peut avancer aujourd’hui (et semble se vérifier) : réchauffement plus fort aux hautes latitudes, plus fort sur les continents ; précipitations en hausse à l’équateur et dans les moyennes latitudes, en baisse dans les régions subtropicales. Mais on ne sait toujours pas bien comment les mécanismes de variabilité naturelle (moussons, ENSO*, NAO*…) s’articulent avec le changement climatique : il s’agit d’un chantier considérable, avec une très forte composante théorique, qui demande beaucoup d’efforts dédiés. Tant que le niveau des connaissances n’a pas changé de manière substantielle, les exercices de régionalisations incluant des techniques de descente en échelle (« downscaling ») constituent des études difficiles et sensibles qui permettent d’approfondir les conséquences régionales d’un scénario incertain – mais dont l’exploitation vis-à-vis de tiers (services de l’état, clients industriels) doit être entourée de beaucoup de précautions.

Verrous théoriques

4Les projections climatiques actuelles, celles dont le GIEC* a rendu compte en 2001 et 2007, s’inscrivent par ailleurs dans le cadre de modélisations plutôt « linéaires » du système climatique, où les acteurs sont l’atmosphère, l’océan, l’hydrologie de surface, des partenaires dont on retient surtout la contribution moyenne, pour essayer avant tout de comprendre l’évolution du climat à l’échelle de quelques décennies. Une double extension de ce travail est nécessaire. Aux petites échelles de temps, il est essentiel de mieux comprendre la statistique des événements extrêmes qui sont à la source des impacts climatiques les plus importants. Par ailleurs, à plus long terme, dès qu’entrent en jeu des partenaires comme l’océan profond, les grands glaciers, les grands systèmes hydrologiques ou végétaux (forêts) – sans même parler des systèmes socio-économiques – le comportement du système climatique devient plus chaotique, avec des possibilités de transitions brutales qui sont pour le moment difficiles à évaluer. Avec ces processus, on entre aussi dans un domaine où les modèles s’articulent moins exclusivement sur des lois physiques fondamentales, pour inclure la représentation plus empirique de systèmes très complexes. Comment introduire le vivant (la biologie, ou l’écologie) dans les modèles est un problème encore largement ouvert qui constitue probablement l’un des enjeux majeurs pour les années à venir.

5Tous ces domaines réclament une recherche fondamentale importante, en protégeant l’articulation forte qui s’est développée entre modèles, observations et théories. Ils réclament aussi un processus de médiation beaucoup plus élaboré entre scientifiques et décideurs.

L’A-Train est une constellation de huit satellites franco-américains qui volent en formation à quelques minutes d’intervalle sur une orbite héliosynchrone et passent au-dessus de l’équateur à 13 h 30 locales. Les différentes missions de l’A-Train s’intéressent au climat et à l’étude des interactions entre rayonnement, nuages, aérosols et cycle de l’eau. Source : NASA

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Caption L’A-Train est une constellation de huit satellites franco-américains qui volent en formation à quelques minutes d’intervalle sur une orbite héliosynchrone et passent au-dessus de l’équateur à 13 h 30 locales. Les différentes missions de l’A-Train s’intéressent au climat et à l’étude des interactions entre rayonnement, nuages, aérosols et cycle de l’eau. Source : NASA
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