Les recherches sur le climat

Publication - 25 mars, 2008
Au milieu du 18e siècle, des scientifiques se sont rendu compte que certains gaz présents dans l’atmosphère terrestre, comme le dioxyde de carbone, emprisonnaient la chaleur et réchauffaient la Terre.

Au début du 20e siècle, le scientifique suédois Svante Arrhenius a avancé l’idée que les émissions de dioxyde de carbone dues aux activités humaines feraient éventuellement augmenter la température. Il ne voyait pas cela de façon négative, et à cette époque, la plupart des scientifiques doutaient que les humains puissent brûler des combustibles fossiles assez rapidement pour entraîner des conséquences manifestes.

C’est seulement il y a relativement peu de temps que les scientifiques ont confirmé avec certitude que l’homme pouvait influencer la température du globe. Avant que les scientifiques puissent comprendre l’influence des humains, il fallait collecter des données de partout dans le monde, mettre au point des techniques pour analyser ces données et connaître des avancées fondamentales en physique et dans d’autres domaines. Ce que nous savons aujourd’hui à propos du climat est le fruit de générations de chercheurs dévoués.

L’observation du changement climatique causé par les activités humaines est plus facile aujourd’hui en raison de la quantité de dioxyde de carbone ayant été relâchée dans le système climatique au cours du siècle dernier. Les conséquences du changement climatique sont maintenant visibles et affectent des personnes et des écosystèmes partout dans le monde. Le nombre accru de voitures, d’usines et de centrales électriques fait changer le climat beaucoup plus rapidement qu’auparavant, ce qui rend les changements plus évidents.

Prendre la température de la planète

Pour réussir à représenter précisément la chaleur de la Terre, les scientifiques doivent prendre des mesures partout dans le monde, parce que la planète entière ne se réchauffe pas à la même vitesse selon les parties du globe. En fait, certains endroits du monde peuvent même se refroidir, tandis que l’ensemble de la planète se réchauffe. De plus, il faut enregistrer un bon nombre de températures au fil du temps pour obtenir un aperçu à long terme exact. Afin de produire un historique de la température du globe, les chercheurs ont dû se rendre aux extrémités de la planète et trouver des façons de remonter dans le temps.

Quelques sources de données pour connaître la température du passé :

  • Dossiers historiques : les journaux de bord des marins, les carnets des agriculteurs et les articles de journaux. Une évaluation attentive de ces documents permet de relever des données quantitatives et qualitatives.
  • Récits personnels et histoire orale : les anciennes générations d’autochtones qui comptent depuis toujours sur la nature pour survivre ont particulièrement remarqué les changements au cours des dernières décennies.
  • Mesures directes : elles ne remontent qu’à 300 ans environ, et étaient très rares jusqu’à il y a environ 150 ans. De plus, il faut tenir compte de l’utilisation de différents types de thermomètre et d’autres variables.
  • Données recueillies par ballon et par satellite : très utiles, mais seulement disponibles depuis 1979.
  • Épaisseur des cercles des arbres : la largeur et la densité varient selon les conditions de croissance.
  • Sédiments dans les lacs et océans : des milliards de tonnes de sédiments s’accumulent chaque année. Les fossiles et substances chimiques préservés dans les couches de sédiments peuvent servir à interpréter le climat passé.
  • Squelettes coralliens : la température de l’eau dans laquelle le corail s’est développé peut être déterminée à partir des oligo-éléments, de l’oxygène et des isotopes de l’oxygène contenus dans son squelette.
  • Pollen fossile : chaque plante a un pollen unique. Savoir quelles plantes poussaient à quelle époque grâce aux fossiles permet aux scientifiques de déduire le climat de ces époques.
  • Noyaux de glace : au fil des siècles, la neige tombée sur les hautes montagnes et sur les calottes polaires s’est compactée pour devenir de la glace solide. La poussière et les bulles d’air emprisonnées dans cette glace fournissent des données climatologiques importantes. L’air contenu dans la glace sert à mesurer les concentrations de dioxyde de carbone au fil des millénaires.
  • Fonte des glaces : le niveau de recul glaciaire, l’épaisseur du pergélisol, le rétrécissement des calottes polaires et la fonte des glaces dans l’océan Arctique sont des indicateurs de changements climatologiques à court terme et à long terme.

Une fois réunies, ces données produisent une image scientifiquement claire d’une planète qui se réchauffe selon l’augmentation des gaz à effet de serre.

Prévoir l’avenir du climat

Les modèles climatiques mondiaux sont des représentations mathématiques du climat mondial réel. Certains modèles sont des essais scientifiques visant à ramener le comportement complexe du climat à de simples formules afin de tenter de comprendre les influences à l’œuvre. Cependant, lorsqu’on parle de prévisions climatologiques à long terme en particulier, on parle généralement de modèles de circulation généraux. Dans ces modèles, les équations sont affinées (avec raison) jusqu’à ce que le modèle soit en mesure de prédire les conditions passées et actuelles aussi précisément que possible en faisant des tests par rapport aux observations actuelles des conditions passées et présentes.

Il est impossible de connaître chaque variable; le modèle ne correspondra donc jamais parfaitement au monde réel. Par conséquent, les scientifiques compensent en essayant chaque modèle encore et encore, en apportant de légères modifications aux conditions de base et à d’autres facteurs pour avoir une idée des différents résultats possibles. Le résultat le plus probable est celui qui ressort le plus souvent.

En fin de compte, chaque modèle prévoit une série de résultats possibles. Par exemple, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, en tenant compte de tous les modèles disponibles, prévoit que l’augmentation de la température mondiale sera de 1,4 à 5,8 °C. Personne ne peut dire avec exactitude à quel point la température augmentera au cours des 100 prochaines années, mais avec certaines réserves, il y a fort à parier que l’augmentation se situera dans cet écart.

Les réserves

Les modèles climatologiques ne peuvent prédire tous les effets possibles des mécanismes de rétroaction, qui pourraient contribuer à stabiliser le climat ou entraîner un changement de climat beaucoup plus rapide et de façon imprévisible. Évidemment, il serait irresponsable d’ignorer les modèles climatologiques et de se croiser les doigts pour que tout se passe bien simplement en raison de ces incertitudes.

Ces modèles ne peuvent également pas prévoir le comportement et l’ingéniosité de l’humain. Nous pourrions brûler plus de combustibles fossiles que prévu et nous retrouver avec une planète encore plus chaude que le pire des scénarios. Mais nous pourrions aussi mettre en œuvre des solutions comme l’énergie renouvelable et l’efficacité énergétique plus rapidement qu’on ne le pensait, ce qui éliminerait la probabilité des températures les plus élevées.