De nouveaux outils permettent de mieux comprendre les perpétuelles interactions entre le climat et le cycle du carbone
Les rétroactions entre le climat et le cycle du carbone, qui résultent des interactions entre le climat et le cycle du carbone, peuvent accentuer le réchauffement planétaire. La combustion de combustibles fossiles augmente les taux de CO2 atmosphérique, responsables du réchauffement. Quoiqu’il en soit, les changements climatiques affectent également le cycle du carbone. À titre d’exemple, des températures plus chaudes accélèrent la décomposition de la matière organique, ce qui libère davantage de CO2. En outre, à mesure que la Terre se réchauffe, les puits de carbone naturels tels que les forêts et les océans pourraient absorber moins de CO2, créant ainsi une boucle de rétroaction qui exacerbe le changement climatique.
Nouveaux outils de suivi de la variabilité du CO2 et prévisions à court terme
Le projet 4C, financé par l’UE, entendait améliorer la compréhension quantitative des interactions et des rétroactions entre le carbone et le climat. Il a atteint cet objectif en intégrant des modèles et des observations, ce qui a permis d’établir de nouvelles contraintes sur les interactions carbone-climat et des projections climatiques. «Nous avons développé de nouveaux outils et méthodes permettant de prévoir, pour la première fois, l’évolution de la variabilité du cycle mondial du carbone au cours de la prochaine décennie, dont le CO2 atmosphérique, les puits de carbone terrestres et océaniques, et la réponse du climat», explique Kerry Hope, coordinatrice du projet 4C. Le projet a fait appel à trois modèles européens du système terrestre (ESM pour Earth System Model) pour développer et améliorer les techniques d’initialisation des modèles. Ces techniques ont été validées par nouveaux produits d’observation pour les prévisions de CO2 à court terme. «La technique d’initialisation la plus performante a été utilisée pour effectuer des prévisions à court terme. Ces prévisions supposent que les émissions anthropiques suivent les contributions déterminées au niveau national (CDN) telles que définies par l’accord de Paris», explique Kerry Hope. «Cela nous permet d’anticiper l’évolution à court terme (de 2020 à 2030) de l’augmentation du CO2 atmosphérique ainsi que la réponse des puits terrestres et océaniques au changement et à la variabilité climatiques.» Les contraintes émergentes et les compétences des modèles ont été combinées pour reproduire les enregistrements de projections climatiques historiques. Cette combinaison permet une pondération originale des projections multimodèles et d’un large ensemble de variables climatique et du cycle du carbone. «Nos modèles ESM du projet de comparaison des modèles climatiques (CMIP6+) ont été utilisés pour explorer des scénarios adaptatifs originaux. Ces scénarios commencent par celui qui s’aligne sur les CDN pour la première décennie (2020-2030). Nous mettons ensuite en œuvre un mécanisme d’adaptation: tous les cinq ans, nous simulons le changement climatique et ajustons notre plan de réduction des émissions en conséquence. L’objectif est de maintenir le réchauffement planétaire en dessous de 1,5 ou 2 degrés Celsius», explique Kerry Hope.
Diffusion des résultats au grand public
Le projet 4C a largement contribué aux principales évaluations scientifiques internationales, telles que le sixième rapport d’évaluation du groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Il a soutenu la plateforme ScienceBrief, qui synthétise l’évolution rapide de la science sur le cycle mondial du carbone. L’équipe de 4C s’est également fortement impliquée dans les rapports inclus dans le projet Global Carbon Budget. «En confrontant les ESM à de nouvelles observations et en développant de nouvelles contraintes émergentes et des approches de pondération des modèles, nous avons cherché à accroître la confiance dans les projections du changement climatique», déclare Kerry Hope. «Dans l’ensemble, nous avons apporté une valeur ajoutée aux décideurs et aux responsables politiques dans le but de maintenir le leadership de l’Europe dans le domaine de la science du climat.»
Mots‑clés
4C, cycle du carbone, CO2, modèle, changement climatique, rétroaction, puits de carbone, ScienceBrief
