Le carbone rejeté dans l'atmosphère par la perte croissante du pergélisol arctique, combinée à une absorption solaire plus élevée par la surface de la Terre en raison de la fonte de la glace de mer et de la neige terrestre, accélérera le changement climatique et aura un impact de plusieurs milliards de dollars sur l'économie mondiale.

Un nouveau papier en Communication Nature révèle qu'une combinaison de ces facteurs a le potentiel d'augmenter l'impact économique à long terme du changement climatique d'un peu moins de 70 000 milliards de dollars, sous des niveaux d'atténuation conformes aux engagements nationaux actuels de réduction des émissions de carbone (5 % du coût total estimé du changement climatique pour ce scénario).

Dans le cadre de l'objectif de l'Accord de Paris du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) de limiter la hausse de la température mondiale à 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels, l'impact supplémentaire tombe à 25 000 milliards de dollars (4 % du coût total pour ce scénario). Dans les deux cas, le principal moteur des coûts supplémentaires est le carbone émis par le pergélisol.

L'équipe de recherche interdisciplinaire espère que leurs évaluations permettront de mieux comprendre les risques socio-économiques du changement climatique dans différents scénarios et aideront les décideurs politiques à prendre des décisions prudentes sur les objectifs de réduction des émissions.

Les chercheurs ont exploré des simulations de complexes, état de l'art, des modèles physiques pour quantifier la force de la rétroaction carbone du pergélisol (PCF), entraîné par le carbone supplémentaire libéré par le dégel du pergélisol, et du retour d'albédo de surface (SAF), entraînée par l'énergie solaire supplémentaire absorbée par la surface de la Terre à mesure que la banquise blanche et la couverture de neige terrestre diminuent, exposant un océan et une terre plus sombres.

Presque toutes les études de politique climatique à ce jour ont impliqué un SAF constant et un PCF nul. Cependant, des observations récentes et des modèles informatiques montrent que la rétroaction du pergélisol est la plus forte des deux et que les deux sont non linéaires, leur force change de manière complexe à mesure que le climat se réchauffe. Cela affecte leur impact à la fois sur le climat mondial et sur l'économie.

« La glace de mer de l'Arctique et la neige terrestre contribuent actuellement à environ un tiers chacune de la rétroaction globale de l'albédo, " a déclaré l'auteur principal Dmitry Yumashev, du Pentland Center for Sustainability in Business de l'Université de Lancaster.

"Ces deux composants devraient atteindre un pic pour les températures mondiales dans la plage couverte par l'Accord de Paris, mais si le climat se réchauffe davantage, les couvertures de glace de mer et de neige terrestre d'été et de printemps reculeront plus au nord et la rétroaction de l'albédo s'affaiblira en fait.

"Le retour d'expérience du pergélisol, cependant, se renforce progressivement dans les climats plus chauds. Les deux rétroactions sont caractérisées par des réponses non linéaires au réchauffement, y compris un décalage variable entre la hausse de la température mondiale et les émissions de carbone du pergélisol.

« Par rapport à zéro PCF et à un SAF constant du climat actuel (valeurs héritées utilisées dans la modélisation des politiques climatiques jusqu'à présent), le PCF et le SAF non linéaires combinés provoquent un réchauffement supplémentaire important à l'échelle mondiale dans des scénarios d'émissions faibles et moyennes.

Les scénarios de faibles émissions de l'étude incluent la réalisation des objectifs de l'Accord de Paris de 1,5°C et 2°C par rapport aux conditions préindustrielles d'ici 2100, tandis que les scénarios d'émissions moyennes incluent des niveaux d'atténuation conformes aux engagements nationaux actuels (CDN). Dans le cadre des NDC, le monde devrait se réchauffer d'environ 3°C par rapport à l'ère préindustrielle d'ici 2100.

Scénarios à fortes émissions, telles que la trajectoire actuelle du statu quo (BaU) - qui devrait conduire à un réchauffement d'environ 4 °C d'ici 2100 et provoquer de loin les impacts les plus importants sur les écosystèmes et les sociétés - sont également incluses. Sous ceux-ci, la force du PCF atteint son apogée et n'augmente plus, tandis que l'affaiblissement continu du SAF annule progressivement l'effet de réchauffement du PCF.

Aux fins de la recherche, d'autres rétroactions planétaires majeures, tels que ceux entraînés par les changements dans les nuages ​​et la vapeur d'eau en réponse au réchauffement, sont supposés constants, soutenu par les deux dernières générations de modèles climatiques.

Dans tous les scénarios, l'utilisation des rétroactions arctiques non linéaires par rapport aux valeurs constantes précédentes conduit à une augmentation du coût total du changement climatique, consistant en les coûts d'atténuation de la réduction des émissions, les coûts d'adaptation au climat et les impacts résiduels liés au climat. Les augmentations se produisent principalement par le biais d'impacts supplémentaires liés à la température sur l'économie, écosystèmes et santé humaine, et les impacts supplémentaires de l'élévation du niveau de la mer.

Tous les coûts ont été estimés à l'aide de simulations dans le modèle d'évaluation intégré spécialement développé PAGE-ICE, qui comprend des représentations statistiques simples des rétroactions arctiques dérivées de modèles complexes. Il contient de nombreuses mises à jour de la science et de l'économie du climat, y compris des estimations d'incertitude à jour.

Dans le scénario NDC, l'impact supplémentaire estimé sur la base de milliers de simulations du PCF non linéaire et du SAF est d'un peu moins de 70 000 milliards de dollars par rapport à leurs valeurs précédemment utilisées, dépassant d'environ 10 fois les estimations actuelles des gains économiques à long terme des routes maritimes de transit et de l'extraction des ressources minérales dans le région arctique.

Avec les estimations précédentes pour les rétroactions arctiques, le coût total du changement climatique associé aux scénarios 1.5C et 2C est pratiquement le même et est d'environ 600 000 milliards de dollars - en comparaison, le coût estimé du statu quo est d'environ 2 000 milliards de dollars. Le PCF non linéaire et le SAF ajoutent 25 000 milliards de dollars supplémentaires au chiffre de 600 000 milliards de dollars pour le scénario 1,5C et de 34 000 milliards de dollars pour le scénario 2C. Ainsi, les rétroactions arctiques non linéaires rendent l'objectif 1,5C plus ambitieux légèrement plus attrayant sur le plan économique.

Le Dr Yumashev a ajouté :"Nos résultats soutiennent la nécessité de mesures d'atténuation plus proactives pour maintenir l'augmentation de la température mondiale bien en dessous de 2°C.

"Nous espérons que notre travail conduira à d'autres évaluations de multiples processus non linéaires dans le système climatique de la Terre, à la fois ceux associés à l'Arctique et au-delà. »