Recherche publiée dans le numéro de cette semaine de Communication Nature révèle une chance considérable pour un océan Arctique libre de glace aux limites de réchauffement planétaire stipulées dans l'Accord de Paris. Des scientifiques de Corée du Sud, L'Australie et les États-Unis ont utilisé les résultats de modèles climatiques et une nouvelle approche statistique pour calculer la probabilité que la banquise arctique disparaisse à différents niveaux de réchauffement.

Les projections climatiques futures sont généralement obtenues à partir de modèles informatiques du climat mondial. Ces modèles sont basés sur plusieurs centaines de milliers de lignes de code informatique, développé pour résoudre les équations physiques de l'atmosphère, océan, glace de mer et autres composantes du climat. Appliquer les futures concentrations de gaz à effet de serre, chaque modèle informatique produit une version de ce à quoi pourrait ressembler l'avenir du climat de la Terre. Transformer ces informations en décisions pratiques n'est pas facile, en raison des incertitudes qui subsistent quant à l'ampleur du changement climatique futur à l'échelle régionale. La prise de décision dans un monde en réchauffement nécessite une compréhension des probabilités de certains événements climatiques de se produire.

Jusqu'à maintenant, il a été difficile d'extraire des probabilités significatives des modèles climatiques, parce que ces modèles partagent parfois un code informatique commun ou font des hypothèses similaires concernant la mise en œuvre de processus moins bien compris, comme les nuages ​​ou la végétation. Pour obtenir des estimations de probabilité plus précises pour le changement climatique futur dans la région arctique, l'équipe de recherche a mis au point une nouvelle méthode statistique qui traduit les résultats d'une série de simulations de modèles informatiques climatiques en probabilités. Cette méthode classe les modèles en fonction de leur degré de concordance avec les observations actuelles et tient également compte des interdépendances entre les modèles.

« Traduire la dépendance du modèle en équations mathématiques est un problème de longue date en science du climat. Il est passionnant de voir que notre méthode peut fournir un cadre général pour résoudre ce problème, " a déclaré le coauteur Won Chang, professeur assistant au département des sciences mathématiques de l'université de Cincinnati, NOUS..

Les chercheurs ont appliqué la nouvelle méthode statistique aux projections des modèles climatiques du 21e siècle. En utilisant 31 modèles climatiques différents, qui présentent une interdépendance considérable, les auteurs constatent qu'il y a une probabilité d'au moins 6 % que la glace de mer estivale dans l'océan Arctique disparaisse à un réchauffement de 1,5 °C au-dessus des niveaux préindustriels, une limite inférieure recommandée par l'Accord de Paris de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (figure 1). Pour un réchauffement à 2°C, la probabilité de perdre la glace s'élève à au moins 28 %. Très probablement, nous verrons pour la première fois un océan Arctique en été sans glace de mer avec un réchauffement de 2 à 2,5 °C.

"Notre travail fournit un nouveau cadre statistique et mathématique pour calculer les probabilités de changement climatique et d'impact, " a commenté Jason Evans, professeur au Centre de recherche sur le changement climatique de l'UNSW Australie à Sydney.

"Jusqu'à maintenant, il n'y avait pas de cadre mathématique établi pour attribuer des probabilités à des théories non exclusives. Alors que nous n'avons testé la nouvelle approche que sur des modèles climatiques, nous sommes impatients de voir si la technique peut être appliquée à d'autres domaines, comme les prévisions boursières, enquêtes sur les accidents d'avion, ou en recherche médicale, " dit Roman Olson, l'auteur principal et chercheur à l'Institut des sciences fondamentales, Centre for Climate Physics (ICCP) en Corée du Sud.