Une équipe de quatre scientifiques des États-Unis et du Royaume-Uni explique comment différentes projections de modèles climatiques peuvent être utilisées collectivement pour réduire les incertitudes concernant le changement climatique futur, dans un article publié dans la revue Nature Changement Climatique .

Malgré les avancées majeures de la modélisation climatique au cours des 30 dernières années, il existe encore un large éventail de projections pour le réchauffement climatique d'ici 2100, même lorsque les mêmes scénarios d'émissions de dioxyde de carbone sont supposés dans chaque modèle. C'est parce qu'il y a des incertitudes persistantes dans les rétroactions climatiques, comme la rétroaction de l'albédo de la neige.

C'est à quel point la diminution de la couverture neigeuse sous le réchauffement climatique amplifiera le réchauffement climatique en rendant la surface de la Terre plus sombre afin qu'elle absorbe plus de lumière du soleil.

La fourchette des projections climatiques est principalement utilisée pour évaluer les incertitudes et les risques possibles liés aux émissions de gaz à effet de serre, mais les auteurs de cette nouvelle étude décrivent une manière plus constructive d'utiliser la propagation du modèle, appelées contraintes émergentes.

L'idée de base est d'utiliser les modèles pour nous dire quels aspects du climat actuel sont les plus liés aux différences du climat futur. Ensuite, une mesure de ces aspects dans le monde réel peut être utilisée pour sélectionner les climats futurs les plus probables.

« Les contraintes émergentes aideront les développeurs à créer des modèles qui prédisent mieux l'avenir car ils identifient les observations qu'ils doivent faire reproduire par leur modèle. Ceci est particulièrement précieux sur le sujet des nuages, pour lesquels il n'est pas facile de savoir lesquels des nombreux aspects divers des nuages ​​que nous observons sont pertinents pour leur évolution future", a expliqué le co-auteur, le Dr Steve Klein du Lawrence Livermore National Laboratory aux États-Unis.

La première contrainte émergente a été identifiée sur la rétroaction de l'albédo de la neige par l'auteur principal, le professeur Alex Hall de l'Université de Californie à Los Angeles, qui a déclaré : « nous avons constaté que la variation saisonnière de la quantité de neige était étroitement liée à la force de la rétroaction de l'albédo de la neige à l'avenir, à travers un large éventail de modèles climatiques.

"Comme nous avons des mesures satellites des variations de la couverture neigeuse dans un passé récent, nous pouvons utiliser ces observations pour sélectionner les valeurs les plus probables de rétroaction de l'albédo de la neige à travers les modèles".

Les co-auteurs d'Alex Hall se sont inspirés de ses premiers travaux pour rechercher des contraintes émergentes sur d'autres aspects du système climatique et du cycle du carbone.

Le co-auteur, le professeur Peter Cox de l'Université d'Exeter, a ajouté :« Nous avons appliqué l'approche des contraintes émergentes à la façon dont le carbone stocké dans les forêts et le sol pourrait changer à l'avenir, et d'estimer la probabilité de dépérissement de la forêt amazonienne en raison du changement climatique".

Le document met également en garde contre les dangers d'une mauvaise utilisation des contraintes émergentes, ce qui pourrait conduire à être trop confiant quant aux changements futurs. Les auteurs suggèrent cependant des moyens d'éviter cela, y compris les tests par rapport aux nombreux nouveaux modèles climatiques qui seront bientôt en ligne.

Dans l'ensemble, le ton de l'étude est très positif sur les contraintes émergentes qui permettent à l'ensemble des modèles climatiques de se développer dans le monde, être plus que la somme des parties.

Professeur Chris Huntingford, Le co-auteur de l'étude basé au Centre britannique d'écologie et d'hydrologie a résumé ce point de vue partagé :« Des efforts énormes ont été consacrés au développement de modèles climatiques par des groupes de recherche du monde entier. Malheureusement, il subsiste des différences significatives entre leurs projections.

"Cette incertitude doit être réduite pour aider les décideurs à planifier. À l'heure actuelle, le seul jeu en ville pour aider à éliminer l'incertitude est celui des contraintes émergentes."

Progression de la contrainte émergente sur le changement climatique futur par Alex Hall, Peter Cox, Chris Huntingford, Steve Klein apparaît dans Nature Changement Climatique .