“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page xxii — #23
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Paléoclimatologie
La fin des années 1990 allait démontrer de manière éclatante la nécessité de
coupler le modèle atmosphérique aux modèles globaux d’océan et de végétation pour restituer les changements climatiques. En effet, des équipes du GISS
aux États-Unis et de Météo-France indépendamment, fortes de leurs modèles
atmosphériques qui s’étaient avérés capables de restituer le climat actuel, ont
voulu utiliser la perturbation du bilan radiatif calculée par M. Milankovitch
pour simuler la dernière entrée en glaciation il y a 115 000 ans. Dans les deux
cas, ce fût un fiasco total. Les changements induits dans ces modèles par la
variation des paramètres orbitaux étaient bien trop faibles pour générer de la
neige pérenne. Il manquait des composantes et des rétroactions liées à l’océan
et à la végétation. Développer un modèle couplant ces trois composantes, c’est
ce que les modélisateurs se sont échinés à réaliser ces vingt dernières années,
et ce sont ces modèles qui participent maintenant à l’effort international mené
dans le cadre de l’IPCC.
Aujourd’hui les modèles dits du « système Terre » qui intègrent
atmosphère-océan-biosphère terrestre et marine, chimie et calottes de glace
sont utilisés pour explorer le climat du futur et les climats du passé. Ils sont
de plus en plus précis spatialement, comportent un très grand nombre de
processus, tournent sur les plus gros ordinateurs du monde. . . mais, c’est le
revers de la médaille, ils ne peuvent explorer qu’un petit nombre de trajectoires en raison des temps de calcul considérables qu’ils nécessitent. Aussi,
dès le début, les modélisateurs du climat, ce sont équipés de toute une palette de modèles. Des « mastodontes » comme des « modèles de circulation
générale » aux modèles conceptuels en passant par des modèles de complexité
intermédiaire. Dans cette boîte à outils, suivant les questions soulevées par
les données paléoclimatiques, ils choisissent l’outil le plus approprié ou ils le
développent s’il n’existe pas. Avec les modèles les plus simples, ils peuvent
explorer l’espace des variations possibles de paramètres et, en comparant avec
les données, chercher à établir le scénario le plus plausible. L’ensemble de ces
stratégies de modélisation est décrit dans la quatrième partie de cet ouvrage
et en constitue le tome 2.
C’est cette démarche d’enquêteur à chaque étape du travail de recherche, la
datation, la reconstruction, la modélisation et les va-et-vient entre ces étapes
qui permettent d’élaborer, d’affiner nos scénarios de compréhension de l’évolution du climat passé de la Terre. Nous avons la certitude que cette approche permet aussi, par une meilleure compréhension des phénomènes qui
gouvernent le climat de notre planète et l’amélioration continue de nos modèles, de mieux prévoir les changements climatiques à venir.
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Paléoclimatologie
La fin des années 1990 allait démontrer de manière éclatante la nécessité de
coupler le modèle atmosphérique aux modèles globaux d’océan et de végétation pour restituer les changements climatiques. En effet, des équipes du GISS
aux États-Unis et de Météo-France indépendamment, fortes de leurs modèles
atmosphériques qui s’étaient avérés capables de restituer le climat actuel, ont
voulu utiliser la perturbation du bilan radiatif calculée par M. Milankovitch
pour simuler la dernière entrée en glaciation il y a 115 000 ans. Dans les deux
cas, ce fût un fiasco total. Les changements induits dans ces modèles par la
variation des paramètres orbitaux étaient bien trop faibles pour générer de la
neige pérenne. Il manquait des composantes et des rétroactions liées à l’océan
et à la végétation. Développer un modèle couplant ces trois composantes, c’est
ce que les modélisateurs se sont échinés à réaliser ces vingt dernières années,
et ce sont ces modèles qui participent maintenant à l’effort international mené
dans le cadre de l’IPCC.
Aujourd’hui les modèles dits du « système Terre » qui intègrent
atmosphère-océan-biosphère terrestre et marine, chimie et calottes de glace
sont utilisés pour explorer le climat du futur et les climats du passé. Ils sont
de plus en plus précis spatialement, comportent un très grand nombre de
processus, tournent sur les plus gros ordinateurs du monde. . . mais, c’est le
revers de la médaille, ils ne peuvent explorer qu’un petit nombre de trajectoires en raison des temps de calcul considérables qu’ils nécessitent. Aussi,
dès le début, les modélisateurs du climat, ce sont équipés de toute une palette de modèles. Des « mastodontes » comme des « modèles de circulation
générale » aux modèles conceptuels en passant par des modèles de complexité
intermédiaire. Dans cette boîte à outils, suivant les questions soulevées par
les données paléoclimatiques, ils choisissent l’outil le plus approprié ou ils le
développent s’il n’existe pas. Avec les modèles les plus simples, ils peuvent
explorer l’espace des variations possibles de paramètres et, en comparant avec
les données, chercher à établir le scénario le plus plausible. L’ensemble de ces
stratégies de modélisation est décrit dans la quatrième partie de cet ouvrage
et en constitue le tome 2.
C’est cette démarche d’enquêteur à chaque étape du travail de recherche, la
datation, la reconstruction, la modélisation et les va-et-vient entre ces étapes
qui permettent d’élaborer, d’affiner nos scénarios de compréhension de l’évolution du climat passé de la Terre. Nous avons la certitude que cette approche permet aussi, par une meilleure compréhension des phénomènes qui
gouvernent le climat de notre planète et l’amélioration continue de nos modèles, de mieux prévoir les changements climatiques à venir.