“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 364 — #387
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Paléoclimatologie
10.1 Observations du climat des dernières
décennies : premiers indices d’un
réchauffement
Les principes des lois physiques qui régissent la température à la surface
de la Terre furent formulés dès la fin du xix
e siècle par Joseph Fourier qui
établit que le bilan d’énergie à la surface de notre planète est dominé par deux
phénomènes : l’absorption du rayonnement solaire qui constitue la première
source d’énergie, et les échanges par émission infrarouge qui contrôlent les
pertes d’énergie. Il conclut ainsi que toute modification des conditions de
surface peut entraîner un changement de climat et avance que « le progrès
des sociétés humaines [. . . ] peut changer notablement l’état de la surface du
sol, la distribution des eaux et les grands mouvements de l’air » et que « de
tels effets sont propres à faire varier, dans le cours de plusieurs siècles, le
degré de chaleur moyenne ». Joseph Fourier évoque également le piégeage
du rayonnement infrarouge par les gaz de l’atmosphère terrestre. C’est une
première ébauche de la théorie de l’effet de serre. À partir de ces travaux
fondateurs, de nombreuses études ont été menées tout au long des xix
e et
xx
e siècles. Ce n’est cependant que depuis la fin des années 1970 que l’on
sait calculer précisément les échanges par rayonnement à l’aide de codes de
transfert radiatif et de bases de données spectrales qui permettent de savoir
comment se répartit l’énergie en fonction de la longueur d’onde.
Longtemps réfuté, ou tout au moins sous-estimé, le réchauffement planétaire devient désormais une réalité : en 2001, le bilan scientifique dressé par
le Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC)
conclut à l’existence d’une quantité croissante d’indices témoignant d’un réchauffement de la planète et d’autres modifications du système climatique.
À partir de résultats d’expériences numériques menées avec des modèles de
circulation générale de l’atmosphère et de l’océan (AOGCM), le quatrième
rapport du GIEC, paru en février 2007 (IPCC, 2007 [15]), établit avec une
probabilité supérieure à 90 %, que le réchauffement planétaire observé au
cours des dernières décennies est lié aux activités anthropiques. Tout récemment, en France, l’Académie des sciences a reconnu également l’existence du
réchauffement planétaire et son lien avec la hausse du CO 2 dans l’atmosphère.
Cette situation n’a pas d’analogue stricto sensu dans les climats passés de la
Terre. Il faut remonter plusieurs millions d’années en arrière pour retrouver
des climats en équilibre avec les valeurs de CO 2 actuelles. Les climats de ces
périodes correspondent à une Terre chaude, avec une cryosphère réduite (pas
de Groenland) et une calotte antarctique plus petite impliquant un niveau
marin bien plus élevé (de 15 à 30 m).
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Paléoclimatologie
10.1 Observations du climat des dernières
décennies : premiers indices d’un
réchauffement
Les principes des lois physiques qui régissent la température à la surface
de la Terre furent formulés dès la fin du xix
e siècle par Joseph Fourier qui
établit que le bilan d’énergie à la surface de notre planète est dominé par deux
phénomènes : l’absorption du rayonnement solaire qui constitue la première
source d’énergie, et les échanges par émission infrarouge qui contrôlent les
pertes d’énergie. Il conclut ainsi que toute modification des conditions de
surface peut entraîner un changement de climat et avance que « le progrès
des sociétés humaines [. . . ] peut changer notablement l’état de la surface du
sol, la distribution des eaux et les grands mouvements de l’air » et que « de
tels effets sont propres à faire varier, dans le cours de plusieurs siècles, le
degré de chaleur moyenne ». Joseph Fourier évoque également le piégeage
du rayonnement infrarouge par les gaz de l’atmosphère terrestre. C’est une
première ébauche de la théorie de l’effet de serre. À partir de ces travaux
fondateurs, de nombreuses études ont été menées tout au long des xix
e et
xx
e siècles. Ce n’est cependant que depuis la fin des années 1970 que l’on
sait calculer précisément les échanges par rayonnement à l’aide de codes de
transfert radiatif et de bases de données spectrales qui permettent de savoir
comment se répartit l’énergie en fonction de la longueur d’onde.
Longtemps réfuté, ou tout au moins sous-estimé, le réchauffement planétaire devient désormais une réalité : en 2001, le bilan scientifique dressé par
le Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC)
conclut à l’existence d’une quantité croissante d’indices témoignant d’un réchauffement de la planète et d’autres modifications du système climatique.
À partir de résultats d’expériences numériques menées avec des modèles de
circulation générale de l’atmosphère et de l’océan (AOGCM), le quatrième
rapport du GIEC, paru en février 2007 (IPCC, 2007 [15]), établit avec une
probabilité supérieure à 90 %, que le réchauffement planétaire observé au
cours des dernières décennies est lié aux activités anthropiques. Tout récemment, en France, l’Académie des sciences a reconnu également l’existence du
réchauffement planétaire et son lien avec la hausse du CO 2 dans l’atmosphère.
Cette situation n’a pas d’analogue stricto sensu dans les climats passés de la
Terre. Il faut remonter plusieurs millions d’années en arrière pour retrouver
des climats en équilibre avec les valeurs de CO 2 actuelles. Les climats de ces
périodes correspondent à une Terre chaude, avec une cryosphère réduite (pas
de Groenland) et une calotte antarctique plus petite impliquant un niveau
marin bien plus élevé (de 15 à 30 m).