Quel est la sensibilité à long terme du climat à l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone?
Les climatologues impliqués dans le projet PLIO-ESS, financé par l'UE, ont passé les cinq dernières années à rechercher un indicateur chiffré. Il ne s'agit pas d'un quelconque ancien indicateur, mais plutôt d'un indicateur qui nous permettra de prévoir plus précisément à quel point la température mondiale est sensible aux émissions de dioxyde de carbone (CO2). Jusqu'à présent, les calculs destinés à définir des cibles de stabilisation des émissions de CO2 qui pourraient limiter le réchauffement mondial ont montré comment le système climatique terrestre répond par des rétroactions rapides comme les nuages et l'albédo de la banquise. Ce concept est connu comme sensibilité à court terme ou sensibilité climatique à l'équilibre (ECS). Des rétroactions lentes «Mais plus récemment, on s'est rendu compte qu'il existe des composants du système terrestre qui répondent plus lentement. Lorsque la quantité de CO2 augmentera, la banquise répondra relativement vite, mais la distribution de la végétation évoluera plus lentement et les calottes glaciaires pourront mettre des milliers d'années à réagir», déclare le professeur Alan Haywood, coordinateur du projet et professeur de modélisation paléoclimatique à l'Université de Leeds au Royaume-Uni. Cette nouvelle définition de la réactivité, connue sous le nom de sensibilité à long terme ou sensibilité du système terrestre (ESS), qui est apparue au cours de la dernière décennie, fournit une orientation différente pour l'avenir de notre climat. L'équipe de PLIO-ESS a entrepris de fournir une estimation fiable de l'ESS en se basant sur la dernière période de l'histoire terrestre à avoir connu des niveaux de CO2 similaires au niveau actuel, ce qui nous fait remonter à trois millions d'années, au cours de la période chaude du milieu du Pliocène. Elle a intégré des archives de la végétation et des calottes glaciaires dans des modèles de systèmes climatiques et terrestres. En utilisant des proxies géologiques pour les deux variables correspondant à la distribution de la végétation et à la couverture glaciaire, «nous avons effectué des centaines de nouvelles simulations climatiques afin de produire un échantillonnage abondant pour cette époque», déclare le professeur Haywood. À l'aide de UK Met Office's Hadley Centre for Climate Prediction and Research et de groupes de modélisation du climat du monde entier, l'équipe a utilisé un large éventail de modèles de pointe pour calculer l'ESS, afin que ses résultats ne dépendent pas d'un modèle en particulier. De façon imprévue, le projet a permis de développer les capacités de modélisation climatique pour le Pliocène. En 2008, huit groupes de chercheurs internationaux avaient convenu d'effectuer des simulations sur le climat au Pliocène, nombre qui est passé à 16 en 2016. Une augmentation plus forte Cinq ans plus tard, l'équipe de PLIO-ESS a maintenant suffisamment de preuves pour affirmer que l'ESS est nettement plus élevée que l'ECS. «Nous pensons que lorsque des rétroactions plus lentes commencent à entrer en jeu, elles provoquent inévitablement une augmentation de température supérieure à ce que prédirait l'ECS seule. La prochaine question est la suivante: jusqu'à quel point?» déclare le professeur Haywood. Selon un article publié en 2013 dans «Climate of the Past», les résultats indiquent que l'ESS est jusqu'à deux fois plus élevée que l'ECS. «Si vous vous basez sur l'ECS pour prévoir une augmentation de 3°C, cette augmentation pourra en fait atteindre 6°C dans le pire des cas. Mais notre meilleure réponse statistique est que l'ESS est 1,5 fois plus élevée que l'ECS. Ainsi, si vous avez une sensibilité climatique de 3°C, notre meilleure réponse est actuellement de 4,5°C», déclare le professeur Haywood. Ce résultat pourrait fondamentalement modifier le débat sur la quantité de CO2 pouvant être relâchée dans l'atmosphère avant qu'une ligne rouge climatique ne soit franchie. «Jusqu'à présent, on s'est essentiellement intéressé à la réponse de la Terre d'ici à la fin du vingt-et-unième siècle», conclut le professeur Haywood. «Nous savons maintenant que même si nous stabilisons la concentration de CO2 dans l'atmosphère, il y aura toujours un réchauffement supplémentaire dû aux rétroactions à plus long terme.»
Mots‑clés
PLIO-ESS, système de sensibilité de la Terre, cibles de stabilisation climatique, émissions de CO2, modélisation du climat