“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 140 — #163
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Paléoclimatologie
On comprend bien pourquoi on a recours à des modèles pour la prévision des climats futurs : il n’y a en effet pas d’autres moyens d’obtenir ces
prévisions, basées sur notre compréhension physique du système climatique.
Mais la modélisation peut également beaucoup apporter à notre connaissance
des climats actuels et passés, lesquels sont décrits par des observations ou
des reconstructions. Une première justification est l’évaluation des modèles
utilisés pour les prévisions futures. Lors du développement des modèles, l’évaluation s’effectue tout d’abord par comparaison aux observations disponibles
du climat actuel et de sa variabilité à court terme, sur des échelles de temps
allant de quelques années à quelques décennies. La perturbation anthropique
nous emmène actuellement vers des concentrations atmosphériques en gaz à
effet de serre inexpérimentées au cours des dernières décennies, et les modèles
doivent donc être testés dans des configurations climatiques différentes du
climat actuel. Il n’y a pas d’analogue paléoclimatique parfait au forçage que
représente la perturbation anthropique, mais les paléoclimats, même s’ils sont
documentés moins précisément que le climat présent, offrent des exemples de
climats très différents de l’actuel et de transitions plus ou moins rapides entre
ces états. Si nous avons bien compris le système climatique et que nous voulons utiliser cette compréhension pour prévoir le climat futur, nous devons
montrer que nous sommes capables de représenter ces variations passées du
climat.
Un exemple d’évaluation basée sur les paléoclimats est celui de la dernière entrée en glaciation. Celle-ci a eu lieu il y a environ 115 000 ans, et la
perturbation externe et majeure du système climatique à cette période est
la différence d’insolation reçue par la Terre. A priori, un modèle climatique,
même s’il n’inclut pas de modèle de calottes glaciaires, devrait pouvoir simuler une couverture de neige pérenne sur les sites de formation des premières
calottes glaciaires, au nord de l’actuel Canada. Au fil des différents essais, on
s’est aperçu que très peu de modèles de circulation générale atmosphérique
étaient capables de simuler une telle couverture pérenne. Par ailleurs, ceux qui
y parvenaient étaient parfois ceux qui simulaient déjà un climat actuel trop
froid par rapport aux observations. Ces essais étaient donc loin d’être systématiquement satisfaisants. Mais, au fur et à mesure que des composantes
(océan, végétation) étaient ajoutées aux modèles de climat, on s’est aperçu
que ces composantes pouvaient jouer un rôle important d’amplificateur du
signal d’insolation initial. Ainsi, la disparition de la forêt ou l’apparition de
banquise sur une durée plus longue, initiées par la différence d’insolation, favorise une couverture de neige pérenne par modification de l’albédo. On peut
donc considérer qu’il était en fin de compte normal qu’avec un modèle d’atmosphère seule, il était difficile d’obtenir une couverture de neige pérenne,
puisqu’il manquait des mécanismes de rétroaction positive. On voit ici qu’une
simple évaluation peut déboucher sur une plus grande compréhension du système, mais qu’elle peut être le début d’un véritable feuilleton où l’on cherche,
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Paléoclimatologie
On comprend bien pourquoi on a recours à des modèles pour la prévision des climats futurs : il n’y a en effet pas d’autres moyens d’obtenir ces
prévisions, basées sur notre compréhension physique du système climatique.
Mais la modélisation peut également beaucoup apporter à notre connaissance
des climats actuels et passés, lesquels sont décrits par des observations ou
des reconstructions. Une première justification est l’évaluation des modèles
utilisés pour les prévisions futures. Lors du développement des modèles, l’évaluation s’effectue tout d’abord par comparaison aux observations disponibles
du climat actuel et de sa variabilité à court terme, sur des échelles de temps
allant de quelques années à quelques décennies. La perturbation anthropique
nous emmène actuellement vers des concentrations atmosphériques en gaz à
effet de serre inexpérimentées au cours des dernières décennies, et les modèles
doivent donc être testés dans des configurations climatiques différentes du
climat actuel. Il n’y a pas d’analogue paléoclimatique parfait au forçage que
représente la perturbation anthropique, mais les paléoclimats, même s’ils sont
documentés moins précisément que le climat présent, offrent des exemples de
climats très différents de l’actuel et de transitions plus ou moins rapides entre
ces états. Si nous avons bien compris le système climatique et que nous voulons utiliser cette compréhension pour prévoir le climat futur, nous devons
montrer que nous sommes capables de représenter ces variations passées du
climat.
Un exemple d’évaluation basée sur les paléoclimats est celui de la dernière entrée en glaciation. Celle-ci a eu lieu il y a environ 115 000 ans, et la
perturbation externe et majeure du système climatique à cette période est
la différence d’insolation reçue par la Terre. A priori, un modèle climatique,
même s’il n’inclut pas de modèle de calottes glaciaires, devrait pouvoir simuler une couverture de neige pérenne sur les sites de formation des premières
calottes glaciaires, au nord de l’actuel Canada. Au fil des différents essais, on
s’est aperçu que très peu de modèles de circulation générale atmosphérique
étaient capables de simuler une telle couverture pérenne. Par ailleurs, ceux qui
y parvenaient étaient parfois ceux qui simulaient déjà un climat actuel trop
froid par rapport aux observations. Ces essais étaient donc loin d’être systématiquement satisfaisants. Mais, au fur et à mesure que des composantes
(océan, végétation) étaient ajoutées aux modèles de climat, on s’est aperçu
que ces composantes pouvaient jouer un rôle important d’amplificateur du
signal d’insolation initial. Ainsi, la disparition de la forêt ou l’apparition de
banquise sur une durée plus longue, initiées par la différence d’insolation, favorise une couverture de neige pérenne par modification de l’albédo. On peut
donc considérer qu’il était en fin de compte normal qu’avec un modèle d’atmosphère seule, il était difficile d’obtenir une couverture de neige pérenne,
puisqu’il manquait des mécanismes de rétroaction positive. On voit ici qu’une
simple évaluation peut déboucher sur une plus grande compréhension du système, mais qu’elle peut être le début d’un véritable feuilleton où l’on cherche,