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Les niveaux des mers ne montent pas (trop)
date 17 mai 2010
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Les niveaux des mers ne montent pas (trop)

L’erreur des sceptiques...

“On nous dit que le niveau des mers monte au point que bientôt toutes nos villes seront inondées. Tout le monde sait que l’île Tuvalu dans le Pacifique est submergée. Vers 1990 il était évident que le marégraphe local n’était pas en accord - il n’y avait pas de preuve de submersion. Alors des scientifiques à l’Université de Flinders, Adelaïde, ont installé de nouveaux marégraphes, modernes, dans 12 îles du Pacifique. Le projet a récemment été abandonné faute de changement du le niveau des mers dans aucune des 12 îles depuis 16 ans. » (Vincent Gray).

Ce que dit la science...

Le niveau des mers est mesuré par différentes méthodes qui sont en accord étroit - carottes sédimentaires, marégraphes, mesures par satellite. Elles montrent que la montée du niveau des mers s’accélère depuis le siècle dernier.

Établir des conclusions à partir de données éparses, tout en négligeant l’aspect plus global est une erreur récurrente dans le débat climatique. Un bon exemple est l’affirmation récente que la montée du niveau des mers ralentit. La donnée citée est la mesure par altimétrie satellitaire de la moyenne globale du niveau des mers depuis les dernières 16 années (Figure 1). La moyenne lissée sur 60 jours (ligne bleue) semble indiquer que le niveau des mers a atteint un pic vers le début de 2006. On pourrait donc argumenter que le niveau des mers n’est pas monté depuis 3 ans. Peut-on en conclure que la tendance de la montée des mers à long-terme est terminée ?

Figure 1 : Mesure par altimetrie satellitaire des changements de niveau moyen des mers, non corrigés de l’effet de baromètre inverse (University of Colorado).

Afin de répondre à cette question, il suffit d’observer la plage de données de l’ensemble de ces 16 années. Un bruit se superpose à la tendance de long terme à l’augmentation du niveau des mers . Ces fluctuations signifient qu’il y a de courtes périodes pendant lesquelles le niveau des mers ne montre aucune tendance ; comme par exemple de 1993 à 1996, ou de 1998 à 2000. En d’autres termes, il y a eu plusieurs courtes périodes depuis les 16 années de montée régulière du niveau des mers, où le niveau ne semble pas avoir monté.
Ceci est inévitablement le cas lorsqu’un bruit se superpose à une tendance de long-terme. Nous observons exactement le même phénomène dans les mesures de températures (et c’est pourquoi nous pouvons noter les mêmes conclusions erronées). Ce qu’il faut en conclure, c’est qu’il ne faut jamais croire a priori une extrapolation au long terme de conclusions tirées à partir quelques années d’observations d’un signal bruité, cela peut s’avérer comme être démenti(après tout, être sceptique, c’est n’avoir aucun a priori).
De plus, sur la Figure 1 le signal est particulièrement bruité du fait qu’il affiche des données non-filtrées. Le niveau des mers est sujet à l’Effet « Baromètre Inverse ». C’est-à-dire que le niveau des mers diminue dans les zones à haute pression atmosphérique, et monte dans les zones à basse pression. Lorsque les effets de pression barométrique sont filtrés, alors le signal est moins bruité et le signal de hausse du niveau des mers apparaît plus clairement.

Figure 2 : Mesure par altimetry satellite des changements de niveau moyen des mers, l’effet de baromètre inverse a été filtré (University of Colorado).

Pour élargir le débat sur le niveau de la mer
Le niveau moyen des mers a typiquement été calculée par les marégraphes. Ceux-ci mesurent la hauteur de la surface des mers par rapport à des référentiels côtiers. Le problème est que la hauteur des terres n’est pas nécessairement constante. Les mouvements tectoniques peuvent les altérer, par exemple avec le rebond isostatique post-glaciaire. Là où des calottes de glace massives appuyaient fermement sur la terre il y a 20000 ans, la terre dorénavant libérée de ces calottes remonte.
Afin d’établir un archivage historique globale du niveau des mers, on choisit les enregistrements de marégraphes dans des zones loin des bordures des plaques et peu sujettes au rebond post-glaciaire. Ce qui fut fait dans l’article une accélération de la montée globale du niveau des mers au 20ème siècle (Church 2006) qui reconstruit à partir de marégraphes la montée du niveau global des mers à travers le globe. Une évaluation récente des variations du niveau des mers est montrée sur la Figure 3 :

Figure 3 : Niveau moyen des mers entre 1870 et 2006, la barre d’erreur représente une déviation standard (Church 2008).

Les estimations marégraphiques à partir des carottes sédimentaires remontent jusque dans les années 1300. Le niveau des mers ne monte quasiment pas dans les premières parties des archives sédimentaires. Mais on remarque une accélération de la montée du niveau des mers au cours du 19ème siècle et début 20ème. Pendant la période où les deux bases de données se recoupent, les archives sédimentaires et les données des marégraphes coïncident (Donnelly 2004, Gehrels 2006).
Ce qui nous intéresse le plus sont les tendances de long-terme. La Figure 4 montre un calcul glissant des tendances sur 20 ans basé sur les données marégraphiques. De 1880 au début des 1900, le niveau des mers montait d’environ 1mm par an. Depuis le 20ème siècle, le niveau des mers augmente d’environ 2 mm par an. A la fin du 20ème siècle, la montée atteint les 3mm par an. Les cinq dernières tendances s’avèrent être celles où les valeurs sont les plus fortes.

Figure 4 : Tendances du niveau de la mer calculées de manière glissante sur des périodes de 20 ans, la barre d’erreur tiretée représente une déviation standard. Entre 1963 et 1991, il y a eu une série d’éruptions volcaniques qui ont causé un refroidissement et donc une contration de l’océan superficiel, ce qui a temporairement diminué la vitesse d’élévation du niveau de la mer.
En prenant du recul grâce aux archives historiques, nous voyons donc que non seulement le niveau des mers augmente, mais aussi qu’il la même accéléré depuis la fin du 19ème siècle.