• Les connaissances sur le changement climatique mondial
• Les sceptiques américains ne sont pas tous climat-sceptiques
• Climat : quelques éléments de critique sceptique

L’histoire de la prise de conscience du problème
La problématique du réchauffement climatique lié aux activités humaines a été identifiée bien avant que le phénomène ne commence à se matérialiser. Dès 1896, un scientifique suédois, Svante Arrhénius qui obtiendra plus tard le prix Nobel, avait noté que la civilisation industrielle était fondée sur une large utilisation des combustibles fossiles, ce qui entraînait des émissions de gaz carbonique. Il avait examiné le cycle du carbone et conclu que ces émissions allaient, à échéance relativement brève, provoquer un doublement de la concentration de ce gaz dans l’atmosphère et donc, par effet de serre, une augmentation de la température moyenne du globe de l’ordre de 4 degrés. Les travaux d’Arrhénius constituaient un développement des remarques que Joseph Fourier avait faites en 1826 sur le rôle de l’atmosphère sur la température de notre planète. À partir de la fin des années 1950, les progrès scientifico-techniques ont permis aux géophysiciens et aux géochimistes de modéliser le comportement du carbone et l’influence du changement de la composition atmosphérique sur le climat global. À partir de 1958, on a commencé à mesurer soigneusement la teneur de l’atmosphère en gaz carbonique. En 1967 l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM), en collaboration avec le Conseil International des Unions Scientifiques (appelé aujourd’hui Conseil International pour la Science), la principale organisation scientifique non gouvernementale qui regroupe les académies des sciences de la quasi-totalité des pays et les grandes unions scientifiques internationales couvrant l’ensemble des disciplines scientifiques, ont établi le Programme Mondial de Recherche Atmosphérique (GARP). En 1980, l’ICSU et l’OMM ont créé conjointement le Programme Mondial de Recherche sur le Climat (PMRC), programme auquel s’est associé ultérieurement la Commission Océanographique Internationale. En 1986, l’ICSU a lancé le Programme International Géosphère-Biosphère (PIGB). Ce sont essentiellement ces programmes qui ont été à l’origine des nombreuses publications scientifiques qui constituent le matériel de base sur lequel se sont appuyés les scientifiques concernés pour alerter l’opinion publique sur un danger qu’ils étaient seuls à appréhender, il y a une vingtaine d’années.
Leurs avertissements sont accueillis de façons diverses. Pour les plus extrémistes des militants écologistes, le changement climatique apparaît comme une des preuves des méfaits du progrès technique. Ils ne retiennent que les valeurs supérieures des fourchettes de température calculées par les scientifiques, mettent en avant les conséquences les plus néfastes qu’on puisse imaginer et généralement sombrent dans un catastrophisme que certains médias relayent avec complaisance. Cet excès de pessimisme pourrait contribuer à accélérer la prise de conscience d’un problème réel. À l’inverse, il peut décrédibiliser par ses outrances l’existence même d’un sérieux sujet de préoccupation.

Les scientifiques sont très généralement des passionnés qui vivent avant tout pour leur discipline. Il est donc légitime de se demander s’ils n’ont pas tendance collectivement à mettre l’accent sur des phénomènes qui conduiront les décideurs à s’intéresser à leurs travaux et à les financer plus largement et pour cela à dramatiser la situation, en mettant l’accent sur les hypothèses qui conduisent aux résultats les plus inquiétants. Certains tirent argument de cette faiblesse possible pour affirmer que les climatologues ont inventé de toutes pièces le réchauffement climatique. On peut cependant leur rétorquer que l’enjeu économique international est tel que les pays producteurs de combustibles fossiles et les grandes compagnies internationales pétrolières feraient des ponts d’or à tout scientifique qui concevrait un programme de recherche permettant de montrer que le réchauffement climatique sera moins important que ne l’estiment les travaux actuels.

L’amour de leur discipline scientifique a pu au contraire conduire les chercheurs intéressés par d’autres domaines à réagir instinctivement contre l’idée d’un changement climatique induit par les activités humaines. Leur opposition était d’autant plus naturelle qu’il n’entrait pas dans leurs habitudes de pensée que des phénomènes naturels majeurs puissent être influencés par des événements créés par l’homme sur une brève période. D’une façon un peu analogue, certains géographes climatologues mettent en doute le changement climatique, car ils ne font confiance qu’à leurs méthodes traditionnelles qui se fondent sur la description des climats effectivement observés. Or la problématique du changement climatique a émergé de l’étude scientifique du fonctionnement de la machine climatique, même si les observations mettent de mieux en mieux en évidence la réalité de ce changement.

2007, l’année du quatrième rapport d’évaluation du GIEC
Le groupe intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), plus connu dans le monde sous son nom anglais, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) a été créé en 1988 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE). Il regroupe tous les états-membres de l’une ou l’autre de ces deux organisations. Sa mission est d’évaluer l’état des connaissances (y compris les incertitudes et les controverses scientifiques) sur les questions politiquement pertinentes pour l’élaboration des actions possibles face au changement climatique, en se gardant soigneusement de suggérer quelque décision que ce soit.

Le GIEC comprend actuellement trois groupes de travail qui se consacrent respectivement : (1) au phénomène du changement climatique ; (2) aux conséquences de ce changement et à ce qu’on peut faire pour s’y adapter ; (3) aux possibilités de maîtriser les émissions de gaz à effet de serre qui en régissent l’amplitude.

Les divers chapitres des rapports du GIEC sont rédigés bénévolement par des chercheurs et seules quelques personnes assurant, pour chaque groupe de travail, un support technique d’ensemble sont rémunérées. Ces chercheurs, choisis par le bureau (lui-même composé de scientifiques) parmi les spécialistes mondiaux du sujet, soumettent leur projet de rapport à une double procédure de relecture critique. Leur première version est relue par un groupe ouvert d’experts de toutes origines. Les commentaires reçus sont examinés un par un et utilisés pour la rédaction d’une deuxième version. Cette deuxième version est soumise à tous les experts ayant commenté la première, ainsi qu’à tous les gouvernements qui sont invités à envoyer chacun une liste unique de remarques. Cette deuxième série de critiques est traitée exactement comme la première. Il en résulte une troisième version qui est soumise à l’approbation de l’assemblée générale.

En outre, le bureau de chaque groupe de travail organise la rédaction d’un sommaire pour décideurs, soumis lui aussi à une double revue. Ce sommaire qui résume les résultats les plus pertinents de tous les chapitres en une dizaine de pages de texte et autant de pages de figures et de tableaux, est adopté mot à mot par l’assemblée générale qui lui apporte des amendements jugés par les auteurs comme compatibles avec la vérité scientifique.

Ce processus rigoureux et lourd, nécessitant plusieurs années de travail, permet au GIEC de produire des rapports qui sont considérés comme fidèles par la communauté scientifique et comme objectifs par tous les États sans exception, quels que soient leurs intérêts propres. Cette alchimie miraculeuse est obtenue en donnant à chacune des deux parties prenantes un poids qui varie au cours des diverses étapes : les politiques choisissent collectivement des équipes scientifiques compétentes et équilibrées, puis laissent quartier libre aux scientifiques pour rédiger leur rapport et reprennent la main lors de l’adoption finale, tout en restant à l’écoute des scientifiques et sous la présidence de scientifiques qui maintiennent le débat sur le plan de l’objectivité de la rédaction proposée.

L’année 2007 est l’année de publication du quatrième rapport d’évaluation du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC). Les trois rapports précédents datent de 1990, 1995, et 2001. Le rapport du premier groupe de travail a été approuvé début février, celui du deuxième début avril et celui du troisième début mai. Un rapport de synthèse a été soumis à l’approbation d’une assemblée plénière à la mi-novembre. Ces rapports, rédigés par des scientifiques, sont destinés à fournir aux décideurs, l’état des connaissances scientifiques et techniques pertinentes, permettant d’éclairer les décisions qu’ils ont à prendre pour faire face au risque d’un changement climatique mondial. Ces décisions concernent à la fois les mesures permettant de se préparer à affronter un nouveau climat et les mesures visant à limiter l’amplitude du changement climatique à des valeurs "non dangereuses" pour paraphraser l’article 2 de la convention sur le changement climatique adoptée lors de la Conférence des Chefs d’État, à Rio, en 1992.

Qu’est-ce qui détermine la température de la Terre ?
La Terre absorbe une partie du rayonnement solaire qu’elle reçoit. Elle est isolée dans le vide interplanétaire et la seule manière dont elle puisse perdre de l’énergie est de rayonner dans l’espace, comme le fait le Soleil, à ceci près que ce rayonnement est infrarouge et donc non visible. Sa température d’équilibre s’établit à une valeur qui lui permette d’émettre dans l’infrarouge une énergie égale à l’énergie solaire qu’elle absorbe. L’augmentation observée de la concentration de gaz, comme le dioxyde de carbone, le méthane ou le protoxyde d’azote, qui absorbent le rayonnement infrarouge a pour effet de diminuer le rayonnement que la Terre émet dans l’espace. Sa température augmente puisqu’elle perd moins d’énergie qu’elle n’en reçoit. Un nouvel équilibre est atteint lorsque l’augmentation de température provoque un rayonnement plus intense compensant l’absorption induite par le changement de composition de l’atmosphère. C’est ce qu’on appelle l’effet de serre, car il se produit dans les serres de jardinier ou d’horticulteur et explique partiellement la chaleur qui y règne.

L’atmosphère de la Terre contient naturellement du gaz carbonique depuis bien longtemps et l’effet de serre correspondant, joint à celui de la vapeur d’eau et d’autres gaz, lui a donné une température supérieure d’une trentaine de degrés à ce qu’elle serait en l’absence de ces gaz. C’est donc cet effet qui a permis le développement des formes de vie qui nous sont familières. La planète Vénus est plus chaude de quelques centaines de degrés que la Terre et la planète Mars plus froide d’une centaine de degrés. Ces différences observées sont dues aux différences de distance au Soleil et à la quantité de gaz absorbant l’infra-rouge contenue dans leur atmosphère. L’effet de serre est donc naturellement présent dans la nature et n’a rien de nocif en soi. Par contre, les hommes ne peuvent changer impunément la composition de l’atmosphère de leur planète, sans en modifier le climat. Dans la pratique, on désigne souvent cet effet de serre additionnel sous le vocable abrégé "d’effet de serre", alors qu’on devrait, en toute rigueur, parler d’effet de serre additionnel provoqué par les émissions liées aux activités humaines.

L’évolution du climat de la Terre
Le climat de la terre évolue sous l’influence de causes naturelles qui ont toujours existé et continueront à jouer un rôle.

Tout d’abord, la Terre ne tourne pas toujours de la même façon autour du Soleil, à cause de l’attraction des autres planètes et de la Lune : l’axe de rotation autour duquel la planète tourne sur elle-même en un jour est plus ou moins incliné par rapport au plan dans lequel elle accomplit sa rotation annuelle autour du Soleil, l’aplatissement de l’ellipse qu’elle décrit dans ce plan est plus ou moins marqué, le mois au cours duquel la Terre est au plus près du Soleil varie régulièrement. Toutes ces variations se produisent lentement, avec des périodes qui se mesurent en dizaines de milliers d’années. Elles provoquent des changements dans la manière dont le Soleil éclaire notre planète et sont à l’origine des grands cycles glaciaires inter-glaciaires qui ont une amplitude de l’ordre de 6°C et une période de 100 000 ans. Nous sommes depuis 10 000 ans dans une période interglaciaire, donc chaude.

Le Soleil connaît lui-même une variabilité qui se manifeste en particulier par la présence de taches dont le nombre varie avec un cycle de 11 ans. Toutefois, ce cycle affecte le rayonnement solaire essentiellement dans l’ultraviolet et se retrouve donc dans le comportement des parties les plus élevées de l’atmosphère terrestre qui l’absorbe : ionosphère (altitude de 100 km et au-delà) et, dans une moindre mesure, stratosphère (altitude d’environ 30 km). Il n’affecte que peu l’énergie totale rayonnée et son influence est détectée, mais très faible dans les phénomènes climatiques. Des variations à long terme du rayonnement total, comme un accroissement depuis le minimum, dit de Maunder, observé à la fin du 17e siècle dans le nombre de taches solaires, sont possibles, mais d’amplitude limitée et ne sauraient expliquer les variations du climat, au cours des dernières décennies.

Un autre paramètre jouant un rôle sur la température au sol est l’activité volcanique. Lors des fortes éruptions volcaniques, des poussières atteignent la stratosphère (au-dessus de 15 km) et peuvent y rester pendant une ou deux années avant de retomber vers le sol. Ces particules constituées essentiellement d’oxydes de soufre jouent un rôle d’écran pour le flux solaire incident, ce qui a pour effet de refroidir la surface. Lors de la dernière grande éruption du mont Pinatubo en 1991, un tel refroidissement de 0.5°C a été observé sur une grande partie de la planète. Mais ces effets sont de courte durée (1 à 2 ans) et ne contrecarrent pas la montée des températures que l’on observe de façon quasi continue au cours des 30 dernières années.

Les activités humaines ont depuis le début de l’ère industrielle ajouté à ces causes naturelles de nouvelles causes de variation liées au changement de la composition de l’atmosphère qu’elles induisent. Les résultats résumés par le GIEC montrent clairement ces augmentations.

L’origine de cette variation observée de la composition de l’atmosphère est suggérée par la coïncidence entre l’augmentation brutale observée et le début de l’ère industrielle. Parmi les gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone CO2 est celui qui provoque le réchauffement le plus important, suivi par le méthane et les oxydes d’azote, également d’origine humaine car liés principalement à l’augmentation de la production agricole. De plus, l’analyse du cycle du carbone montre que l’action du CO2 est celle qui dure le plus longtemps : le méthane, par exemple, est détruit assez vite par le rayonnement solaire. Il est donc naturel de lui porter une attention particulière. L’énergie commercialisée dans le monde provient pour 80 % de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz qui sont extraits du sous-sol, en quantités parfaitement connues. L’augmentation observée correspond à la moitié environ de ce qui a été émis, le reste ayant été absorbé par l’océan et la biosphère terrestre. L’utilisation des combustibles fossiles suffit donc largement à expliquer le changement de la teneur de l’atmosphère en CO2.

Cette interprétation est corroborée par la mesure de la composition isotopique du carbone atmosphérique et par une diminution très faible, mais mesurée de l’oxygène atmosphérique dont un petite partie a été utilisé pour fabriquer le CO2 excédentaire. L’origine humaine de ce dernier n’est donc mise en doute par personne. Bien entendu, le phénomène que nous venons de décrire se superpose aux échanges naturels équilibrés entre l’atmosphère et le sol qui sont de l’ordre de 120 milliards de tonnes de carbone par an et entre l’atmosphère et l’océan qui sont estimés à 90 milliards de tonnes par an.

Le changement climatique observé
L’augmentation observée de la teneur en gaz à effet de serre de l’atmosphère se traduit, comme l’avait prévu Svante Arrhénius en 1896 et comme le simulent les modélisations numériques modernes, par un effet de serre additionnel entraînant une augmentation de la température moyenne du globe estimée à 0,8° (à plus ou moins 0,2° près) par rapport à l’ère préindustrielle. Les 12 dernières années sont les années les plus chaudes jamais enregistrées depuis 1850, à une exception près : 1996. Ce réchauffement n’est pas uniformément réparti, les océans dont l’effet régulateur sur les températures est bien connu se réchauffant naturellement moins que les continents. En outre, l’accroissement de la température est particulièrement fort dans les régions les plus septentrionales d’Amérique, d’Europe et d’Asie. Les précipitations sont également affectées par ce changement climatique, certaines régions étant plus arrosées et d’autres moins.

Les modèles simulant sur ordinateur la circulation des masses d’air dans l’atmosphère et des masses d’eau dans l’océan constituent la base des prévisions météorologiques actuelles. Ils peuvent être adaptés au calcul du changement du climat provoqué par une évolution donnée de la composition atmosphérique. On peut ainsi vérifier que les observations sont correctement expliquées par la prise en compte de l’effet de serre dû au changement observé de la composition de l’atmosphère, lui-même provoqué par les activités humaines. L’attribution du réchauffement observé à ce dernier phénomène ne résulte donc pas de vagues corrélations statistiques, mais de la reproduction des observations par des modélisations des processus physiques qui régissent le comportement de la machine océan atmosphère.

Malgré les incertitudes sur l’évolution future des émissions de l’humanité et celles qui affectent la sensibilité des modèles au changement de composition de l’atmosphère, le GIEC a rendu compte des résultats publiés qui conduisent à une fourchette vraisemblable pour l’évolution de la température moyenne mondiale et à une estimation des conséquences concrètes des changements climatiques correspondants.

Tout cela a été largement diffusé et peut être aisément consulté sur le site http://www.ipcc.ch.

Auteur : Michel Petit - SPS n° 280, janvier 2008
Source : Le texte présenté ici est une adaptation d’un article publié dans La lettre de l’Académie des Sciences, n° 21, été 2007.

Michel Petit est physicien de l’atmosphère, membre correspondant de l’Académie des Sciences. Pendant dix ans, il a représenté la France dans le bureau du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC ou IPCC). Il est président du comité de l’environnement de l’Académie des Sciences et a été, de mars 2004 à mars 2007, vice-président de l’Union Rationaliste.

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Par "climat-sceptiques" j’entends ici ceux qui n’acceptent pas sans réserve les conclusions du GIEC (Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat ou Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC), à savoir que :

• les émissions anthropiques ont un effet sur le climat de la Terre ;
• cet effet est déjà manifeste : le réchauffement déjà observé est réel et dû très probablement aux émissions anthropiques ;
• les conséquences du réchauffement ainsi induit sont globalement négatives.
• Il y a naturellement plusieurs degrés dans ce scepticisme, alors que l’acceptation des conclusions du GIEC offre peu de place à des doutes autres que de détail.
  

Une prise de position nette
La revue amie Skeptical Inquirer publie en deux parties, dans ses n° 31/3 et 31/4, un "position paper" (une prise de position écrite) sur le sujet. Cette prise de position, intitulée "Global climat change triggered by global warning" est celle d’un organisme associatif de défense de la science et de la raison, le "Center for inquiry (CFI)" de l’"Office of public inquiry" situé à Washington. Ce texte, signé par le physicien Stuart D. Jordan est disponible sur Internet. La première partie de la publication (n° 3 1/3) est annoncée dans l’éditorial et dans un texte de présentation du rédacteur en chef, Kendrick Frazier. Tout en laissant la responsabilité du texte au CFI, il est clair que la revue en accepte les conclusions.

Le texte de Jordan expose les bases du problème et réfute longuement les objections des climat-sceptiques :

• insuffisance des modèles : ils sont perfectibles mais calés sur des observations solides ;
• biais dans les observations historiques des températures : toutes les corrections ont été faites ;
• origine solaire ou terrestre, de toute façon naturelle, du réchauffement : il n’y a aucun mécanisme crédible ;
• pourquoi la température a-t-elle commencé à augmenter il y a 20 ans, alors que la teneur en gaz à effet de serre monte régulièrement depuis plus longtemps ? Ce serait dû à un effet de refroidissement, également d’origine industrielle, provoqué par les aérosols, que les progrès techniques ont réduits ;
• biais dû à un vaste complot des scientifiques motivés, non par la recherche de la vérité, mais de crédits pour leurs laboratoires : peu acceptable, comme toutes les théories du complot, contraire à l’éthique de la science et à ses facultés d’autocontrôle.

Jordan conclut qu’il faut accepter les conclusions du GIEC et rejeter les positions "climat-sceptiques".

Une avalanche de mécontents
Dès la publication de la première partie de l’article de Jordan, la rédaction a reçu une avalanche de lettres de lecteurs, pour la plupart mécontents de ce texte. L’argument de base est : "les sceptiques ne peuvent être que climat-sceptiques". La publication de la deuxième partie ne ralentit pas ce flot, bien au contraire. On eut même des demandes de désabonnement immédiat. Le n° 31/5 (septembre/octobre) a consacré six pages de son courrier des lecteurs aux réactions négatives ou positives (ces dernières minoritaires), ainsi qu’aux réponses de Jordan.

Argument d’autorité ?
L’argument d’autorité a mauvaise presse chez les sceptiques, ce qui explique en grande partie la virulence des réactions. Ce type d’argument se traduit ici par : "Vous n’avez pas le droit de critiquer si vous n’avez pas lu et assimilé les innombrables publications scientifiques sur le sujet parues dans des revues à comité de lecture". Ou encore : "Aucun article climat-sceptique ne peut être trouvé dans ces revues" (pas facile à vérifier !). Ou encore : "Être un brillant géochimiste ne donne aucune compétence en climatologie" (mais cela ne l’empêche pas d’avoir l’esprit scientifique). Et surtout : "l’histoire montre que le consensus de la communauté scientifique est toujours extraordinairement robuste" ; ou : "si un scientifique avait des arguments solides, basés sur des faits et des modèles testés, contre les conclusions du GIEC, (ou toute autre affirmation soutenue par la communauté scientifique) sa gloire serait assurée". Comme on le voit, on n’est pas vraiment dans le registre de l’emploi, arbitraire, non justifié, de l’argument d’autorité.

Pourquoi alors y a-t-il un tel scepticisme chez certains scientifiques ou lecteurs du Skeptical Inquirer ? L’explication par un complot et un lobbying des pétroliers est légère, et se heurte à un éventuel contre-complot des pro-nucléaires. Il est plus probable que les gens font la différence entre un consensus scientifique spontané, inorganisé, et un consensus que certains estiment manipulé par une institution, le GIEC. On peut penser aussi qu’un laboratoire qui désirerait développer des modèles n’allant pas dans le sens du consensus aurait du mal à se financer.

La rédaction de la revue n’accepte pas, on l’a vu, ces arguments. Elle affirme qu’un scepticisme absolu devient dogmatique, qu’il faut examiner les faits et les modèles avec un esprit ouvert, et s’incliner devant la pertinence des analyses proposées.

Les exagérations de la grande presse, pour qui le thème est porteur, alimentent par contre-coup la prose climat-sceptique : on nous parle d’augmentation déjà observée du niveau marin (en fait quelques centimètres) ayant conduit des populations à l’exil, on nous montre des ours blancs l’air malheureux sur un glaçon en fusion. Mais ces exagérations n’apportent rien dans une discussion sérieuse.,

C’est au fil des années que la vérité apparaîtra, car pour l’instant tout est interprétation, modélisation, et manque de faits d’une absolue solidité. Mais beaucoup pensent que les décisions politiques sont à prendre tout de suite, avant qu’il y ait certitude. Pour le moment, il faut bien l’admettre, les décisions raisonnablement envisageables n’ont qu’un impact dérisoire sur le phénomène, ce qui devrait calmer les esprits et diminuer la virulence des polémiques.

Auteur : Jean Günther
Source : SPS n° 280, janvier 2008

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Il y a bien des manières d’être sceptique. Être sceptique vis-à-vis du déferlement catastrophiste des médias en matière climatique, cela relève du bon sens : sur ce thème comme sur les OGM, le clonage, les pluies acides, le trou de la couche d’ozone ou bien d’autres, on sait que les médias de masse visent à capter des clients, en jouant avant tout sur l’irrationnel, sur l’émotion, sur la pulsion. Dans ce texte, nous développerons plutôt quelques raisons d’être sceptiques sur le fond, sur la physique du climat et sur la qualité des modèles.

La variabilité du climat : un rôle central pour le CO2 ?
La variabilité est le propre du temps et du climat, à toutes les échelles de temps : jour, saison, année, décennie, siècle, millénaire, ère géologique. Durant l’essentiel des ères Secondaire et Tertiaire (soit 220 millions d’années), la Terre a été bien plus chaude qu’aujourd’hui. La période actuelle (Holocène) est dite interglaciaire, c’est-à-dire qu’il s’agit d’une période chaude entre les glaciations régulières de l’ère Quartenaire. Les principaux cycles de variabilité récente sont de nature astronomique (solaire) et ont été mis en lumière par M. Milankovitch dans les années 1920 : cycle d’excentricité de l’orbite (tous les 100 000 ans environ), cycle d’inclinaison de l’axe polaire (tous les 40 000 ans environ), cycle de précession des équinoxes (tous les 20 000 ans environ). Le soleil, centrale énergétique de notre climat, est donc le premier facteur de variation du climat. Il existe aussi des éléments de variabilité liés à la circulation océanique (dite thermohaline, c’est-à-dire liée à la température, la salinité et la densité de l’eau) qui redistribue lentement la chaleur stockée dans les océans par un vaste "tapis roulant" de courants planétaires (sur le rôle central du soleil dans les variations climatiques passées et dans le début du réchauffement moderne, cf. (2), (6), (9), (13).

Dans son film Une vérité qui dérange, adoubé par certains comme représentant l’état du consensus scientifique actuel, Al Gore a suggéré que les hausses de température au cours des interglaciaires sont provoquées par la hausse du CO2. En réalité, les forages glaciaires montrent que la hausse du CO2 suit (et non précède) la hausse des températures de 400 à 1000 ans lors d’un passage d’une phase glaciaire à une phase interglaciaire (voir encore récemment (11) pour notre interglaciaire). Le CO2 n’est en fait qu’une rétroaction parmi bien d’autres du forçage [1] orbital du soleil : le CH4 (méthane), les poussières naturelles (aérosols), la végétation, les glaces, l’enneigement saisonnier, les changements de circulation océanique sont par exemple d’autres rétroactions qui contribuent à expliquer les 4 à 6°C de différence entre les phases glaciaires et les phases tempérées comme la nôtre. Accorder un rôle central au CO2 n’a de sens que si les modèles paléoclimatiques parvenaient à reproduire avec précision tous les facteurs de variation des climats anciens, ce qui est loin d’être le cas : le GIEC reconnaît sa "faible" à "très faible" compréhension de ces divers facteurs dans les paléoclimats (cf. AR4 [2] 2007, table 6.5, "Scientific Understanding", 451).

Nous ne nous situons pas dans une période exceptionnellement chaude. Les températures ont connu dans les 10 000 dernières années (Holocène) des hausses plus importantes que celles constatées aujourd’hui, de manière certaine à l’échelle régionale (Arctique par exemple) et probable à l’échelle globale. Le CO2 n’avait pas grand chose à y voir, la cause principale en était encore la variation du forçage solaire (son irradiance ou sa localisation), et ses rétroactions. Les forages glaciaires et les études paléoclimatiques ont montré que la précédente période interglaciaire (appelée Eemien) était 1 à 3°C plus chaude lors de son maximum thermique, voici environ 125 000 ans. Or, par rapport à cette époque, notre atmosphère moderne a déjà connu une hausse de 30 % de CO2 et de 130 % de CH4 (méthane).

Variations naturelles et influences humaines : sait-on les distinguer ?
La variabilité naturelle du climat se superpose donc à la variabilité forcée par l’homme. Le problème, c’est que cette variabilité naturelle (dite "intrinsèque" ou "chaotique" dans la littérature quand elle concerne quelques décennies ou siècles) est mal contrainte par les modèles climatiques, c’est-à-dire qu’ils en reproduisent mal les mécanismes (durées, amplitudes), donc qu’ils identifient mal le "bruit de fond" des variations naturelles du climat au sein duquel ils veulent détecter le signal spécifique de l’influence humaine. Il faut garder en tête que les amplitudes réellement observées dans le climat moderne sont faibles : 0,76 °C entre 1850-1899 et 2005 (0,56-0,92°C avec les incertitudes) selon la meilleure estimation AR4.

La section 8.4 de l’AR4 (620-627) rappelle ainsi la persistance des biais, erreurs ou divergences dans la reproduction de ces oscillations naturelles du climat. Cette variabilité intrinsèque met notamment en jeu le comportement des océans et son couplage avec l’atmosphère. Dans un texte de synthèse récent et sévère, l’océanographe de réputation internationale Carl Wunsch (MIT) a clairement mis en question l’efficacité des modèles dans cet exercice : "Le chemin pour résoudre un problème difficile passe par sa reconnaissance et sa définition. Quand des conclusions hyper simplifiées sont transformées en vérités […], un champ d’études peut être déformé pendant des décennies avant que sa fondation bancale soit finalement reconnue […] Les modèles sont extrêmement importants et éclairants, mais une meilleure compréhension de leur simulation réelle et de leurs capacités prédictives est nécessaire" (17)).

Les modèles et la simulation : quelles incertitudes ?
Lorsqu’un modèle climatique de circulation générale océan-atmosphère (dit "AOGCM") simule les températures 1900-2000, il est donc confronté à plusieurs problèmes :

• les conditions initiales du climat en 1900 ;
• la plupart des forçages en dehors des gaz à effet de serre sont incertains (le soleil, les effets directs et indirects des aérosols anthropiques, les usages de sols, etc.) et leur valeur peut encore varier d’un facteur 2 à 4 (cf AR4, fig. SPM.2,4) ;
• la variabilité intrinsèque du climat (notamment les grandes oscillations naturelles comme est la circulation océan-atmosphère qui leur est associée) est mal simulée ;
• certains éléments-clé comme la nébulosité (évolution de la couverture nuageuse totale, avec sa répartition spatiale et sa répartition par couche dans la troposphère) sont difficiles à reproduire et de toute façon impossibles à contrôler avec la réalité (en raison de la médiocrité des observations globales des nuages, même aujourd’hui), alors qu’ils représentent des grandeurs énergétiques 100 fois plus importantes que les forçages anthropiques (une variation de 2 % de la couverture nuageuse sur 20 ans représente par exemple un déséquilibre énergétique de +/- 2W/m², supérieur donc au forçage du gaz carbonique depuis 150 ans).
  

Ainsi, la vingtaine de modèles AOGCM utilisés par l’AR4 du GIEC reproduisent tous correctement la courbe des températures du XXe siècle, mais avec des données différentes : certains incluent les variations d’irradiance solaire ou d’usages de sols, d’autres non (cf. AR4, tab. 10.1, 756) ; certains ont un forçage anthropique total inférieur à 1 W/m², d’autres supérieur à 2 W/m² (cf. (1)) ; les insolations de surface liées à la nébulosité variant de -1 à -3 W/m², une variation plus importante que le forçage CO2 (cf. (8)), etc. Cela prouve qu’il y a au moins vingt manières différentes de reproduire une même courbe, et sans doute bien plus. Le problème, c’est que cela se traduit à l’arrivée par une sensibilité climatique variant encore du simple au double dans cette vingtaine de modèles (de 2,1 à 4,4°C, cf. AR4, 8.2, 631), sans que l’on sache réellement quelle valeur est la plus probable ni même si la valeur réelle de la sensibilité climatique se situe dans cette fourchette (cf. le papier récent (7) sur cette incertitude persistante : "L’enveloppe d’incertitude des projections climatiques n’a pas été réduite de manière appréciable au cours des trente dernières années, malgré l’augmentation impressionnante de la puissance de calcul, des observations et du nombre de chercheurs étudiant le problème".)

Réchauffement récent (1977-présent) : une signature anthropique enfin indiscutable ?
Dans l’AR4 du GIEC, il est dit que le réchauffement constaté depuis 1977 (environ 0,5 °C) a "très probablement" pour cause principale les émissions humaines de gaz à effet de serre. Mais en fait, les mêmes années 1977-2006 ont connu d’autres phénomènes pouvant expliquer la hausse des températures, et précisément des phénomènes que les modèles climatiques reproduisent très mal. Ainsi, on a montré que :

• la nébulosité a baissé entre 1985-1990 et 2000-2002, cette variation représentant un forçage transitoire supérieur à celui des gaz à effet de serre depuis 1950 (cf. (4), (5), (15), (16)) ;
• les reconstructions de l’irradiance totale du Soleil montrent que les cycles 21, 22 et 23 (depuis 1980 donc) sont les plus actifs depuis 300 ans (cf. (12), (10), (14)) ;
• les aérosols anthropiques (surtout les sulfates liés à la combustion des hydrocarbures) ont baissé dans l’hémisphère Nord à compter du milieu des années 1980, en Amérique, en Europe, en Russie et au Japon, ce qui a pour effet de réduire l’albédo et d’augmenter l’insolation en surface (cf. (3)) ;
• les oscillations naturelles comme l’ENSO (El Nino) ou la NAO (oscillations nord atlantique) ont également connu des records entre 1980 et 2000 et ces variations peuvent occasionner des hausses globales de 0,5°C sur une ou deux années (raison pour laquelle 1998, année de El Nino le plus puissant des annales, est encore le "record" de chaleur pour l’Organisation Météorologique Mondiale).
  

Si les modèles savaient simuler correctement tous ces phénomènes, ils pourraient attribuer raisonnablement aux gaz à effet de serre l’essentiel du réchauffement récent. Or, ce n’est pas le cas.

Où sont les catastrophes ? Où est l’urgence ?
Si l’on regarde la réalité du réchauffement depuis le début des mesures en 1850, la hausse des températures n’est que de 0,76 °C, alors que nous avons atteint 85 % de l’équivalent d’un doublement CO2 (un doublement CO2 produit un forçage de 3,7 W/m², et l’ensemble des forçages positifs de l’homme sur le climat depuis 1750 atteint 3,1 W/m² selon le GIEC). 0,76 °C, c’est encore très loin de la sensibilité climatique à l’équilibre calculée par les modèles (3,2 °C) ou même de la réponse climatique transitoire à ce même doublement (1,6 °C). Le climat réagit pour l’instant de manière paisible à ce qui est présenté comme un bouleversement sans précédent. Car le bouleversement se situe dans les projections des modèles et non les observations de la réalité : or, pour les raisons que nous venons d’énoncer et quelques autres, on peut encore raisonnablement douter de la grande confiance accordée à ces projections.

Les décisions prises dans le domaine climatique reposent donc sur des incertitudes majeures. Contrairement à la vulgate alarmiste propagée par les médias, il n’y a pas d’urgence particulière à prendre dès aujourd’hui des décisions climatiques. Il n’existe aucune catastrophe majeure imputable à 250 ans de réchauffement moderne et le rapport GIEC lui-même n’en prévoit aucune pour les quelques décennies à venir (notamment pour la hausse du niveau des mers, qui pose les plus gros problèmes d’adaptation, mais aussi pour la hausse des températures qui reste "raisonnable" jusqu’à 2040-2050, et s’emballe ensuite seulement dans certaines simulations pour certains scénarios). Il faut aussi prendre en compte le fait que ces décisions climatiques sont de nature à augmenter le risque d’une crise énergétique pour l’humanité en développement, ce que l’on oublie quand on brandit le "principe de précaution" : 4 milliards d’humains ont besoin du gaz, du pétrole et du charbon pour sortir de la misère. Un débat public transparent devrait exposer toutes les conséquences de nos choix à l’aune de ces incertitudes. La position la plus prudente et la plus raisonnable consisterait à attendre 2010 ou 2020 pour fixer des objectifs contraignants : d’ici là, 15 ans de données supplémentaires de qualité et une amélioration des modèles permettront certainement d’y voir plus clair.

Références
Le rapport 2007 du GIEC est mentionné AR4, suivi de la section de référence et des pages correspondantes dans l’édition Cambridge University Press : Climate Change 2007. The Physical Science Basis.

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[1] Forçage : modification du budget énergétique du système climatique, mesurée au sommet de l’atmosphère. Par exemple, la variation de CO2 est un forçage positif, car une molécule de CO2 absorbe et ré-emet le rayonnement lointain (IR) émis par la Terre vers l’espace pour se refroidir. Cela augmente l’énergie dans le système.

[2] Le rapport 2007 du GIEC est mentionné AR4, suivi de la section de référence et des pages correspondantes dans l’édition Cambridge University Press : Climate Change 2007. The Physical Science Basis.

Auteur : Charles Muller - SPS n° 280, janvier 2008

Charles Muller est rédacteur scientifique. Sur son site Climat sceptique, on peut retrouver un développement de ces différents points et de bien d’autres, sur la base d’une analyse détaillée et référencée de la littérature scientifique.

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