De nombreuses régions tropicales ou subtropicales pourraient connaître une forte augmentation de la variabilité naturelle de la température à mesure que le climat de la Terre se réchauffera au cours des prochaines décennies, suggère une nouvelle étude dirigée par l'Université Duke.

Ces changements locaux pourraient se produire même si la température moyenne de l'air à la surface de la Terre (GMST) est susceptible de devenir moins variable, l'étude montre.

"Cette nouvelle découverte va à l'encontre de l'idée populaire selon laquelle à mesure que le climat se réchauffe, la variabilité de la température augmentera et le temps deviendra plus instable partout, " a déclaré Patrick T. Brown, chercheur postdoctoral à la Carnegie Institution for Science, qui a dirigé l'étude alors qu'il était étudiant au doctorat à la Duke's Nicholas School of the Environment.

"Nos recherches suggèrent un scénario différent :la variabilité globale non forcée de la température va en fait diminuer, pas augmenter, alors que la Terre se réchauffe, mais la variabilité locale d'une décennie à l'autre pourrait augmenter jusqu'à 50 pour cent dans certains endroits, ", a déclaré Brown.

Non forcé, ou naturel, la variabilité de la température peut être causée par des interactions entre l'atmosphère, courants océaniques et glace de mer. Ces fluctuations peuvent masquer ou exacerber le changement climatique causé par l'homme pendant une décennie ou deux à la fois, il a noté.

Parce que des milliards de personnes vivent dans des régions tropicales ou subtropicales qui peuvent connaître une variabilité accrue de la température, et parce que ces régions sont essentielles pour la biodiversité, production alimentaire et régulation climatique, "il est vital que nous comprenions l'ampleur de la variabilité non forcée d'une décennie à l'autre qui pourrait s'y produire, et les mécanismes qui l'animent, " il a dit.

Brown et ses collègues ont publié leur article à comité de lecture le 4 septembre dans le journal Nature Changement Climatique .

Pour mener l'étude, ils ont d'abord inspecté un modèle climatique exécuté dans des conditions préindustrielles. Le modèle, qui a été développé au laboratoire de dynamique des fluides géophysiques de la NOAA, simule le climat dans des conditions atmosphériques perpétuelles similaires à celles rencontrées sur Terre avant l'émission généralisée de gaz à effet de serre industriels. Cela permet aux scientifiques d'obtenir une image plus claire des forces qui causent la variabilité en l'absence de conducteurs humains.

« Pour isoler la variabilité non forcée, nous avons examiné la sortie du modèle sans modifier aucun de ses paramètres d'environnement, tels que les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, rayonnement solaire ou activité volcanique, sur une période théorique de 900 ans, " expliqua Brown.

Au deuxième tour, les scientifiques ont doublé les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique du modèle pour simuler les conditions futures prévues.

"Dans la course doublée de CO2, nous avons constaté une diminution de 43 % de la variabilité de la température mondiale, mais avec des augmentations locales allant jusqu'à 50 pour cent dans de nombreuses régions terrestres des régions tropicales et subtropicales, ", a déclaré Brown.

Des résultats cohérents ont été obtenus en utilisant des expériences similaires sur d'autres modèles climatiques.

Ce qui se passe, Brown a dit, est que la Terre se réchauffe en raison de l'augmentation du CO2, il y a moins de glace aux hautes latitudes, ce qui signifie moins d'albédo - moins de réflexion de l'énergie solaire dans l'espace.

« La rétroaction de l'albédo contribue grandement à la variabilité non forcée d'une décennie à l'autre. Lorsque l'atmosphère terrestre se réchauffe naturellement un peu, une plus grande partie de la glace de mer réfléchissante aux hautes latitudes fond. Cela expose plus d'eau, qui absorbe l'énergie solaire et amplifie le réchauffement initial, l'amélioration de la variabilité GMST, " at-il expliqué. " Mais nous avons constaté que lorsque vous doublez les niveaux de CO2 dans un modèle climatique pour imiter les conditions futures, la banquise fond tellement que cette rétroaction d'albédo ne peut plus jouer un grand rôle dans l'amplification de la variabilité naturelle de la température."

Le résultat final est moins de variabilité à l'échelle mondiale - en particulier dans les hautes latitudes - mais plus de variabilité dans les tropiques.

« Cela suggère que les analyses de contrôle préindustrielles que nous utilisons ne sont pas idéales pour étudier à quoi ressemblera la variabilité non forcée à l'avenir, " dit Wenhong Li, professeur agrégé de climat à la Duke's Nicholas School. "Mais cela pourrait inspirer davantage de groupes de modélisation à exécuter des modèles dans des conditions perpétuelles qui reflètent ce que nous attendons à l'avenir."