Les tribus divisées de climatologues peuvent se distinguer en deux grands blocs: les anciens férus de climatologie cyclique, issus de l’ère glacière, scrutant les taches solaires, convaincus qu’après une phase caniculaire, reviendra une période de frimas et le retour du mammouth laineux sur les rives de la Mer Noire. L’autre bloc, plus jeune, plus actif qui a balayé toutes ces fadaises cycliques et affirme, grâce à l’utilisation de modèles de simulation introduisant les effets des GHG, des aérosols, des nuages et de l’activité volcanique, être en capacité de prévoir l’évolution du climat qui s’avère être …très chaude. Querelle classique des anciens et des modernes comme la Science en a toujours connu. Il n’y a pas si loin, nos grands savants s’accrochaient encore aux ineptes idées de génération spontanée devant les fadaises d’un jeune Pasteur qui à l’aide de ses expérimentations, détruisait toutes leurs théories fumeuses.
FIG.I : Cycles ou modélisation? Les deux écoles de climatologie s’affrontent.
Il y a cependant un hic important dans ce schéma officiel. Les divers outils de simulation utilisés de type Energy Balance Model (EBM) ou de General Circulation Model (GCM) pâtissent d’une faiblesse intrinsèque à l’outil utilisé devant un phénomène d’une très grande complexité, comme le climat: la difficulté d’établir les nombreuses lois physiques qui relient entre eux les divers paramètres. Par exemple, il a été montré sur ce blog de façon très simple (LIRE), combien la proportion atmosphérique de gaz carbonique émis par les activités humaines pouvait largement varier en quelques années. Ceci prouve que le seul cycle du carbone est à lui seul un vaste sous-ensemble de cette problématique, encore largement méconnu où se percutent de nombreux feedbacks et autres interactions. En d’autres termes, il semblerait que l’outil de travail des climatologues de l’IPCC (GIEC) ne soit pas encore à la hauteur des ambitions révolutionnaires de ses Membres. Par analogie, les anciens se souviendront des prévisions économiques catastrophiques du Club de Rome et de son pavé issu en 1972 de travaux de simulation trop ambitieux, »The limit of growth » qui aurait pu s’appeler « Les limites de la simulation ».
Ce constat de faiblesse de l’outil de simulation, Nicola Scafetta de la Duke University de Durham, l’a bien identifié. Il préconise donc d’abandonner l’outil de simulation pour revenir à la démarche empirique, chère aux anciens. Mais ce qui fait la force de Scafetta, c’est sa maîtrise de l’outil mathématique et son aptitude à prendre ce qui est bon dans les résultats des travaux de simulation comme l’impact du volcanisme ou celui de l’ENSO (El Niño-Southern Oscillation). Dans son approche de régression multilinéaire il identifie deux systèmes superposés l’un avec une constante de temps courte de 0,4 an attribuable aux constituants du climat à faible capacité calorifique (atmosphère, nuages, aérosols,…) et l’autre avec une constante de temps longue de 12 + ou – 3 ans attribuable aux océans. En réalisant plusieurs hypothèses sur les variations d’irradiances solaires, jusque là mal mesurées par des satellites différents, Scafetta montre que la composante liée à l’irradiation solaire et ses cycles décennaux joue un rôle encore important dans le réchauffement climatique (FIG.II). C’est la conclusion de ses travaux publiés en Juillet 2009 dans le Journal of Atmospheric and Solar-Terrestral Physics. Selon les hypothèses sur les valeurs d’irradiance totale (TSI), la composante liée aux cycles solaires dans les phénomènes serait encore comprise entre 1/3 et les 2/3 des phénomènes observés.
FIG.II : Le modèle de régression multilinéaire, selon les irradiances solaires totales retenues permettent d’expliquer une partie des variations de températures, dépouillées des effets volcaniques et de l’ENSO.
Certains comme Benestad et Schmidt ont voulu contester la méthodologie de Scafetta, mais ils se sont fait immédiatement et sèchement renvoyer dans leurs buts par ce dernier pour incompétence en mathématiques (LIRE). Les coups volent bas dans la climatologie mondiale.
Il apparaît donc que le réchauffement climatique observé depuis les trente dernières années est dû à la fois au forçage climatique relié à la croissance de la teneur des GHG mais aussi à des maximum d’irradiance solaire totale (TSI) particulièrement intenses durant les dernières décennies (FIG.III).
FIG.III : L’Irradiance solaire totale des dernières décennies a connu des maximums très intenses
A partir de ces observations et de la mise en évidence d’un cycle de 60 ans de l’irradiance solaire qui semble être lié à la variation de la position du soleil par rapport au centre des masses du système solaire. Le climat par effet des radiations solaires selon des cycles de 10, 20, 30 et 60 ans subirait des fluctuations autour d’une courbe quadratique de corrélation qui peut être attribuée au forçage radiatif des GHG (FIG.IV).
FIG. IV : les variations climatiques dues au cycle solaire de 60 ans se superposent à une évolution quadratique qui rappelle celle de l’évolution de la teneur en CO2 dans l’atmosphère
On peut l’observer sur la courbe pleine noire en partant du maximum des années 1940 qui va en décroissant jusqu’en 1970, suivie de la forte remontée des températures jusqu’en 2000. Ce cycle de 60 ans est cohérent avec les observations passées mais aussi avec les observations actuelles qui ne montrent depuis 5 ou 6 ans aucun emballement des températures (LIRE). La courbe quadratique de tendance longue sur laquelle cette variation se superpose est cohérente avec l’évolution parabolique des teneurs en bioxyde de carbone dans l’atmosphère (LIRE).
Cette nouvelle approche de modèle qui consiste à introduire de façon plus objective les variations d’irradiance solaire constitue un perfectionnement évident aux approches actuelles de simulation.
Il faut donc attendre le modèle qui va faire la synthèse entre ces travaux de Scafetta et le forçage radiatif qui n’a pas disparu et qui, au contraire, va prendre de plus en plus d’importance au cours du temps comme le montre la courbe noire. Si l’approche de Scafetta est correcte cela permet de prédire que le monde va bénéficier d’une fenêtre climatique acceptable jusqu’en 2030, à condition que la parabole sous-jacente ne s’emballe pas trop. Mais à partir de 2030 la phase de croissance va redémarrer de plus belle, il faudra alors que la parabole sous-jacente, reliée aux GHG, ne se soit pas trop exacerbée pour que les prédictions optimistes de Scafetta se réalisent… à peu près.
En conclusion, ces travaux d’une grande intelligence, où l’on sent Scafetta se moquer de ses collègues de toute évidence moins brillants, allant même jusqu’à la provocation (voir le forecast 2 sur le dernier graphe !), ne sont pas du tout une alternative théorique aux modèles actuels. Ils constituent un perfectionnement important qui met le Soleil à sa place…en plein milieu du problème climatique. Place qu’il n’aurait jamais dû quitter.
LIRE le papier de synthèse de Scafetta qui résume l’essentiel de ses travaux.
Le 13 Novembre 2009
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