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Le climat a déjà changé par le passé
date 17 mai 2010
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Les changements climatiques passés constituent-ils une preuve que l’homme n’est pas responsable du réchauffement climatique ?

L’erreur sceptique...

Le climat de la Terre a changé bien avant que nous rejetions du CO2 dans l’atmosphère. L’Europe était plus chaude au Moyen Age. Au 18ème siècle, elle était plus froide provoquant « Le Petit Age de Glace ». Plus loin dans le temps, il y a eut des périodes qui étaient plusieurs degrés plus chaude que la période actuelle.(Richard Lindzen)

Ce que dit la science...

Les changements naturels du climat dans le passé prouvent que le climat est sensible à un déséquilibre énergétique. Si la planète accumule de la chaleur, les températures globales vont augmenter. A présent, l’augmentation des gaz à effet de serre tel que le C02 est à l’origine d’un déséquilibre énergétique. Les changements climatiques passés indiquent que notre climat est sensible à la concentration de CO2.

S’il y a bien une chose sur laquelle tout le monde est d’accord dans le débat sur le climat, c’est que le climat a changé naturellement dans le passé. Longtemps avant l’ère industrielle, la planète a subi plusieurs périodes de réchauffement et de refroidissement. Ce qui a incité certains à conclure que si les températures globales avaient changé naturellement dans le passé, longtemps avant les 4x4 et les écrans plasma, la nature doit être la cause du réchauffement climatique récent. Cette conclusion est l’opposé de ce que les scientifiques ont trouvé.

Notre climat est régi par les principes suivants : si vous ajoutez plus de chaleur à notre climat, les températures globales augmentent. Inversement, quand le climat perd de la chaleur, les températures diminuent. Supposons que la planète est soumise à un déséquilibre énergétique positif. Il y a plus d’énergie reçue que d’énergie perdue par émission de rayonnement vers l’espace. Ce déséquilibre du bilan d’énergie au sommet de l’atmosphère s’appelle le forçage radiatif. Quand la Terre subit un forçage radiatif positif, notre climat accumule de la chaleur et les températures globales augmentent (pas de façon uniforme, bien sûr, la variabilité interne ajoutant des fluctuations aléatoires à cette tendance).

De combien la température change-t-elle en réponse à un forçage radiatif donné ? Cela est déterminé par la sensibilité climatique. Plus cette sensibilité climatique est grande, plus le changement de température est grand. La façon la plus habituelle de caractériser la sensibilité climatique est donner l’augmentation de la température globale qui résulte d’un doublement de C02. Qu’est-ce que cela signifie ? La quantité d’énergie absorbée par le CO2 peut être calculée point par point par des codes de transfert radiatifs. Ces résultats ont été confirmés expérimentalement par des mesures par satellites et en surface. Le forçage radiatif d’un doublement de C02 est de 3.7 Wmˉ². (IPCC AR4 Section 2.3.1).

Donc quand nous parlons de la sensibilité du climat à un doublement de la concentration de C02, nous parlons d’un changement de la température globale en réponse à un forçage radiatif de 3.7 Wm-2. Ce forçage ne provient pas nécessairement du CO2. Il peut venir de n’importe quel facteur qui provoque un déséquilibre énergétique.

Figure 1 : Distributions et plages de variation de la sensibilité climatique estimée de différentes façons. Les cercles indiquent les valeurs les plus probables. Les barres colorées épaisses indiquent l’intervalle des valeurs probables (probabilité supérieur à 66%). Les barres colorées plus fines indiquent l’intervalle des valeurs les plus probables (probabilité supérieur à 90%). Les ligne pointillées indiquent des valeurs non contraintes dans al partie supérieure. L’intervalle probable établi par le GIEC (2 à 4,5°C) la valeur la plus probable (3°C) sont indiquées respectivement par la zone verticale grisée et la ligne verticale noire.

De combien la température augmente-elle lorsque le CO2 double ? Si nous vivions dans un climat sans rétroactions, la température globale augmenterait de 1.2°C (Lorius 1990). Cependant, notre climat a des rétroactions à la fois positives et négatives. La rétroaction positive la plus forte est la vapeur d’eau. Quand la température augmente, la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère augmente aussi. Mais la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre, qui entraîne plus de réchauffement ce qui provoque plus de vapeur d’eau et ainsi de suite. Il y a aussi des rétroactions négatives- plus de vapeur d’eau dans l’air peut changer la formation des nuages qui ont à la fois un effet de refroidissement (réflexion du rayonnement solaire) et un effet de réchauffement (effet de serre).

Quelle est la rétroaction nette ? La sensibilité du climat peut être estimée à partir d’observations empiriques. On doit trouver une période pendant laquelle on a des observations de la variation de température et des différents forçages qui ont entraîné ce changement de température. Quand vous avez un changement de température et un forçage radiatif, la sensibilité du climat peut-être calculée.

Il y a eu plusieurs estimations de la sensibilité du climat basée sur la période instrumentale (les 150 dernières années). Plusieurs études sont basées sur l’observation du réchauffement de la surface et de l’océan durant le 20ème siècle et sur une estimation du forçage radiatif. Différentes méthodes ont été utilisées , basées sur des modèles simples ou de complexité intermédiaire, des modèles statistiques ou des modèles de bilan énergétique. Des données satellite pour le bilan radiatif ont été également analysées pour estimer la sensibilité du climat.

Quelques analyses récentes ont utilisé le forçage et la réponse aux grandes éruptions volcaniques bien observés durant le 20ème siècle. Quelques études ont examiné les reconstructions des paléoclimats , notamment la période du dernier millénaire et celle il y a 12000 ans environ, quand la planète sortait du dernier maximum glaciaire.

Que peut-on en conclure ? Nous avons de nombreuses études indépendantes, qui couvrent différentes périodes, qui étudient différents aspects du climat et emploient plusieurs méthodes d’analyse. Elles donnent des plages de valeurs de la sensibilité climatique qui sont cohérentes entre elles, avec comme valeur « la plus probable » de 3°C pour un doublement de C02.

Cet ensemble de résultats indique que les rétroactions globales en réponse à un forçage radiatif est significativement positive. Il n’y a pas de résultats crédibles indiquant que les rétroactions climatiques soient très fortement positives ou au contraire faibles ou négatives.

Le forçage radiatif dû au C02 est bien connu, bien compris et confirmé par des observations. La réponse du climat à ce forçage radiatif est déterminée par la sensibilité de ce dernier.

Ironiquement, lorsque les sceptiques parlent du changement climatique dans le passé, ils invoquent des faits que l’on ne peut expliquer que si la sensibilité du climat est forte et que la rétroaction climatique est positive. Une plus grande sensibilité du climat signifie une réponse plus importante au forçage du dioxyde de carbone. Les changements de climat dans le passé fournissent des preuves que les hommes peuvent affecter le climat maintenant.