De nouveaux modèles climatiques montrent que le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre plus puissant qu'on ne le pensait auparavant, une découverte qui pourrait pousser les objectifs du traité de Paris pour limiter le réchauffement climatique hors de portée, ont déclaré des scientifiques à l'AFP.

Développé en parallèle par des équipes distinctes dans une demi-douzaine de pays, les modèles, qui sous-tendront les projections de température révisées de l'ONU l'année prochaine, suggèrent que les scientifiques ont systématiquement sous-estimé le potentiel de réchauffement du CO2 pendant des décennies.

Beaucoup plus de données et de puissance de calcul sont devenues disponibles depuis que les projections actuelles du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) ont été finalisées en 2013.

"Nous avons de meilleurs modèles maintenant, " Olivier Boucher, directeur du Centre de modélisation du climat de l'Institut Pierre Simon Laplace à Paris, a déclaré à l'AFP, ajoutant qu'ils "représentent plus précisément les tendances climatiques actuelles".

Les projections les plus influentes des équipes soutenues par le gouvernement aux États-Unis, Bretagne, La France et le Canada évoquent un avenir dans lequel les concentrations de CO2 qui ont longtemps été assimilées à un monde à 3°C réchaufferaient plus probablement la surface de la planète de quatre ou cinq degrés.

"Si vous pensez que les nouveaux modèles donnent une image plus réaliste, alors ça va, bien sûr, être plus difficile à atteindre les objectifs de Paris, qu'il fasse 1,5 ou 2 degrés Celsius, ", a déclaré à l'AFP le scientifique Mark Zelinka.

Zelinka, du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, est l'auteur principal de la première évaluation par des pairs de la nouvelle génération de modèles, publié plus tôt ce mois-ci dans Lettres de recherche géophysique .

"Saint Graal" pour les scientifiques

Depuis plus d'un siècle, les scientifiques se sont posés une question d'une simplicité trompeuse :si la quantité de CO2 dans l'atmosphère double, de combien la surface de la Terre se réchauffera-t-elle au fil du temps ?

L'augmentation de température qui en résulte est connue sous le nom de "sensibilité climatique" de la Terre.

Ce nombre a été difficile à cerner en raison d'une multitude de variables insaisissables. Que ce soit les océans et les forêts, par exemple, continuera à absorber plus de la moitié du CO2 émis par l'humanité est difficile à prévoir.

Mais le plus gros joker a toujours été les nuages.

"La manière dont les nuages ​​évoluent dans un climat plus chaud et s'ils exerceront un effet tempérant ou amplificateur a longtemps été une source majeure d'incertitude, " a expliqué Joeri Rogelj, chercheur à l'Imperial College de Londres, l'auteur principal du GIEC sur le bilan mondial du carbone, c'est-à-dire la quantité de gaz à effet de serre qui peut être émise sans dépasser un plafond de température donné.

Les nouveaux modèles reflètent une meilleure compréhension de la dynamique des nuages ​​d'au moins deux manières qui renforcent l'impact du CO2 sur le réchauffement.

Zelinka a déclaré que de nouvelles recherches avaient confirmé que les nuages ​​​​élevés dans la couche inférieure de l'atmosphère terrestre stimulaient le rayonnement solaire et que le chauffage mondial accentuait cette dynamique.

"Une autre grande incertitude a été de savoir comment les nuages ​​bas vont changer, tels que les ponts stratocumulus de la côte ouest des continents, " il a dit.

"C'est le Saint Graal des modélisateurs climatiques depuis longtemps."

Des observations récentes suggèrent que ce type de couverture nuageuse diminue avec le réchauffement, ce qui signifie que moins d'énergie solaire est renvoyée dans l'espace par des surfaces blanches.

Pour la plupart des 10 derniers, 000 ans—au cours de laquelle le nombre de l'humanité est passé de quelques millions à 7,6 milliards—la concentration de CO2 dans l'atmosphère était presque constante de 280 parties par million (ppm).

Mais au début du XIXe siècle, alors que la révolution industrielle passait à la vitesse supérieure, alimenté au pétrole, le gaz et surtout le charbon, le nombre de molécules de CO2 dans l'air a augmenté.

Perceptions changeantes

Aujourd'hui, la concentration est de 412 ppm, une augmentation de 45 %, dont la moitié au cours des trois dernières décennies.

Rien que l'année dernière, l'activité humaine a injecté plus de 41 milliards de tonnes de CO2 dans l'atmosphère, quelque cinq millions de tonnes par heure.

Avec un degré Celsius de réchauffement jusqu'à présent, le monde fait face à des vagues de chaleur de plus en plus meurtrières, sécheresses, inondations et cyclones tropicaux rendus plus destructeurs par la montée des eaux.

Dans les années 1890, Le chimiste suédois Svante Arrhenius a calculé que doubler le CO2 finirait par augmenter la température moyenne de surface de la Terre de cinq ou six degrés Celsius, bien qu'il ait plus tard révisé le chiffre à 4C.

Remarquablement, il a reconnu que la combustion de combustibles fossiles pourrait un jour conduire à un tel changement.

À la fin des années 1970, les scientifiques se sont installés sur une sensibilité climatique de 3C (plus ou moins 1,5C), correspondant à environ 560 ppm de CO2 dans l'atmosphère.

Cette évaluation est restée en grande partie inchangée jusqu'à présent.

Le GIEC, l'organe consultatif de l'ONU sur le climat, propose quatre scénarios de réchauffement futur, selon l'agressivité de l'humanité pour réduire les gaz à effet de serre.

Le plus ambitieux, conformément à l'objectif de Paris de plafonner la hausse des températures à « bien en dessous » de 2 °C, nécessiterait de réduire les émissions de CO2 de plus de 10 % par an, à partir de maintenant.

À l'autre extrême, une trajectoire dite de « business-as-usual » d'augmentation de l'utilisation des combustibles fossiles laisserait de vastes pans de la planète inhabitables d'ici la fin du siècle.

Le premier scénario est devenu un vœu pieux, selon de nombreux scientifiques, alors que le pire des cas est peu probable à moins que la Terre elle-même ne commence à libérer des réserves naturelles de gaz à effet de serre de, dire, fonte du pergélisol.

Cela laisse deux scénarios intermédiaires, connus sous le nom de RCP4.5 et RCP6.0, qui reflètent plus probablement notre avenir climatique.

Selon le GIEC, le premier correspondrait à 538 ppm de CO2 dans l'atmosphère, tandis qu'une voie RCP6.0 verrait une augmentation de la concentration de CO2 à 670 ppm.

« Débat houleux »

Un doublement des niveaux de CO2 de 1850 à environ 570 ppm se situe entre les deux, et prend ainsi une importance réelle qui aurait probablement surpris Arrhenius, le chimiste suédois de la fin du XIXe siècle.

"À l'heure actuelle, il y a un débat extrêmement houleux au sein de la communauté de la modélisation climatique, " a déclaré le scientifique du système Terre Johan Rockstrom, directeur de l'Institut de Potsdam pour la recherche sur l'impact climatique.

"Vous avez 12 ou 13 modèles montrant une sensibilité qui n'est plus 3C, mais plutôt 5C ou 6C avec un doublement du CO2, ", a-t-il déclaré à l'AFP. "Ce qui est particulièrement inquiétant, c'est que ce ne sont pas des valeurs aberrantes."

Modèles de France, le ministère américain de l'Énergie, Le Met Office britannique et le Canada affichent une sensibilité climatique de 4,9 °C, 5.3C, 5.5C et 5.6C respectivement, dit Zelinka.

"Il faut prendre ces modèles au sérieux, ils sont très développés, état de l'art."

Parmi les 27 nouveaux modèles examinés dans l'étude de Zelinka, ceux-ci étaient également parmi ceux qui correspondaient le mieux au changement climatique au cours des 75 dernières années, une nouvelle validation de leur exactitude.

Cela dit, d'autres modèles qui alimenteront le prochain rapport d'évaluation majeur du GIEC ont constaté des augmentations beaucoup plus faibles, bien que presque tous aient été supérieurs aux estimations précédentes.

Les scientifiques examinent également toujours les résultats pour rechercher des problèmes méthodologiques ou des incohérences.

"Le jury est toujours dehors, mais c'est inquiétant, " dit Rockström.

« La sensibilité climatique se situe entre 1,5 °C et 4,5 °C depuis plus de 30 ans. Si elle évolue maintenant entre 3 °C et 7 °C, ce serait extrêmement dangereux."

© 2020 AFP