GIEC : des bases scientifiques éprouvées depuis plus de 50 ans et récompensées par un Prix Nobel

Peut-être avez-vous un jour remarqué les formules mathématiques inscrites sur les murs de la station Gare du Nord du RER B ? Elles sont tirées d’un article scientifique de 1967. Dans cet article, le chercheur Syukoro Manabe est parvenu à calculer les évolutions de la température sur Terre. Ses calculs sont l’une des bases de la science climatique et donc des rapports du GIEC. Cet organisme des Nations unies relaie et synthétise des connaissances scientifiques sur les changements climatiques, et base en effet ses rapports sur des études solides, validées au fil des années. Le réchauffement du climat ne date pas d’hier, et des chercheurs sont parvenus à le prévoir et à le calculer il y a plus d’un demi-siècle. Avec son collègue Klaus Hasselman, ils ont reçu pour ces travaux le Prix Nobel de physique en 2021.

Syukoro Manabe : l’impact des émissions de gaz à effet de serre

Les travaux de Syukoro Manabe avaient pour but de répondre aux questions suivantes : quelle serait la température de la surface de la Terre s’il y avait deux fois plus de gaz à effet de serre dans l’atmosphère ? De combien de degrés augmenterait-elle ?

Dès les années 1960, il créée un modèle très simple pour représenter l’atmosphère. Son but : calculer la température de l’air en fonction de la présence de gaz à effet de serre et des mouvements de l’air humide. Il a montré que lorsque l’air se réchauffe, il peut contenir plus de vapeur d’eau, ce qui renforce encore l’effet de serre. Grâce à cela, Manabe et ses collègues ont pu estimer qu’un doublement du CO₂ dans l’atmosphère entraînerait une hausse moyenne de la température mondiale d’environ 2,3 degrés.

Ce résultat a ensuite été affiné dix ans après, lorsqu’il a pu, grâce à des ordinateurs plus performants, mettre au point un modèle plus fidèle aux échanges de chaleur, mouvements de l’air et rayonnement réels sur terre. La hausse de température trouvée, qu’ils estimaient à 2,9 degrés, est toujours celle retenue par le GIEC.

Quelle est la cause du réchauffement ?

Klaus Hasselmann s’est attaqué à une autre difficulté : déterminer quelle était l’origine du réchauffement. Le climat varie selon les lieux et les saisons : et la météo est variable, elle aussi. Comment savoir ce qui est dû aux variations naturelles du climat, et ce qui est causé par les activités humaines ?

En 1979, il crée un modèle qui permet d’observer les évolutions du climat en le comparant à un système composé de deux parties :

• l’atmosphère, qui change très vite : c’est la météo, avec des variations rapides de la pluie, du vent et des températures ;
• l’océan, qui change beaucoup plus lentement, car il met du temps à se réchauffer ou à se refroidir. Comme l’océan réagit doucement, il « lisse » ces variations et fait apparaître des changements progressifs sur le long terme. Ça permet de visualiser les évolutions du climat, au-delà des changements météorologiques.

À partir de cette modélisation du climat, le chercheur a montré que les températures actuelles ne pouvaient être obtenues que lorsque les activités humaines comme les émissions de gaz à effet de serre étaient prises en compte. Le réchauffement actuel rapide du climat est donc bien lié à l’ère industrielle.

L’explication en vidéo par Julien Bobroff, physicien, professeur à l’Université Paris-Saclay.

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Transcription de la figure 4859

Sur le bas de l’image, on voit l’équation « aT TK(0)= TKT+ дт Δι, RAD » avec au-dessus le portrait de Syukuro Manabe et le logo du RER B. On peut également lire : « l’avenir du climat modélisé depuis les années 60 et inscrit sur les murs de la gare du Nord. »