Deux études de modèles documentent la probabilité d'un basculement climatique dans les sous-systèmes terrestres. Les résultats confirment l'urgence de restreindre le CO 2 car les changements climatiques brusques pourraient être moins prévisibles et plus répandus dans le système climatique que prévu. Le travail fait partie du projet européen TiPES, coordonné par l'Université de Copenhague, Danemark mais a été menée par le professeur Michael Ghil, Ecole Normale Supérieure, Paris, France et coauteurs de l'Institut royal météorologique de Belgique et de l'Université Parthenope de Naples, Italie.

Le pourboire pourrait être imminent

On suppose souvent que le changement climatique se déroulera progressivement à mesure que nous augmenterons les quantités de CO 2 dans l'atmosphère. Au cours des 15 dernières années, cependant, il est devenu de plus en plus clair que le système climatique de la Terre ou des sous-systèmes de celui-ci, tels que la couverture de glace de mer, systèmes de mousson, et les courants océaniques - pourraient changer brusquement et avec peu d'avertissement car le CO 2 les niveaux montent. C'est ce qu'on appelle le basculement climatique.

Deux études du projet européen TiPES ajoutent maintenant à la preuve que le basculement pourrait être imminent et pourrait être plus répandu dans le système climatique que prévu.

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Dans la première étude, les auteurs montrent dans un modèle couplé océan-atmosphère comment les systèmes éoliens des latitudes moyennes sur l'Europe et l'Amérique du Nord ont une probabilité de basculer entre différents types de comportement (ou différents régimes, comme disent les climatologues) en fonction de la force d'un El Niño. En d'autres termes, le phénomène climatique El Niño - au cours duquel la chaleur s'accumule dans les couches superficielles de l'océan Pacifique tropical oriental - détermine si le système éolien des latitudes moyennes aux États-Unis sera plus ou moins susceptible de basculer brusquement entre un régime et un autre.

Un tel basculement climatique probabiliste complique la prévision, qui repose généralement sur l'hypothèse que les systèmes climatiques changent progressivement de manière plus prévisible. Les résultats, - co-écrit avec Stéphane Vannitsem et Jonathan Demaeyer de l'Institut royal météorologique de Belgique et publié dans Journal of Advances in Modeling Earth Systems , expliquent ainsi pourquoi les modèles de précipitations et de température pendant et après un El Niño ont été difficiles à prévoir avec précision jusqu'à présent.

Faire basculer le Gulf Stream

L'autre résultat concerne le basculement induit par le débit. Ce genre de basculement climatique n'a pas lieu parce qu'un certain seuil est atteint, comme un CO 2 niveau dans l'atmosphère, mais plutôt parce que le taux de changement est trop rapide pour que le système évolue progressivement.

L'étude, co-écrite avec Stefano Pierini de l'Université Parthenope de Naples et publiée dans Rapports scientifiques , trouve pour la première fois un basculement induit par le taux dans un modèle simplifié de la circulation océanique entraînée par le vent. Dans cette étude de modèle, le Gulf Stream, qui distribue la chaleur dans l'Atlantique Nord et joue un rôle important dans le maintien des températures relativement douces en Europe occidentale, bascule entre les régimes lorsque le CO 2 est introduit à un rythme rapide dans le modèle.

Un vrai risque

Un tel résultat est très pertinent car les niveaux de CO 2 dans l'atmosphère augmentent actuellement à un rythme sans précédent. Si le Gulf Stream finit par basculer de cette manière induite par le débit, L'Europe occidentale pourrait connaître des changements assez brusques de son climat.

"Ces résultats indiquent que le basculement climatique est un risque imminent dans le système terrestre. Même l'espace de fonctionnement sûr de 1,5 ou 2,0 degrés au-dessus du présent généralement supposé par le GIEC pourrait ne pas être si sûr. Selon le principe de précaution, nous devons considérer les changements brusques et irréversibles du système climatique comme un risque réel - au moins jusqu'à ce que nous comprenions mieux ces phénomènes, " dit le professeur Michael Ghil.

Le projet TiPES est un projet interdisciplinaire de science climatique de l'UE Horizon 2020 sur les points de basculement dans le système Terre. Dix-huit institutions partenaires travaillent ensemble dans plus de 10 pays. TiPES est coordonné et dirigé par l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague, le Danemark et le Potsdam Institute for Climate Impact Research, Allemagne.